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氷の冷却能力
kenzou03の回答
- kenzou03
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これは伝熱工学の問題になります。5℃の氷は存在しないので、比較のため0℃の水と0℃の氷で比較します。また、容器周囲の氷と水は容器に比べ十分にある前提で考えます。 <氷の場合> 熱は以下の流れで伝達します。 容器内の水 → 容器内部 → 容器表面 → 氷内部 (熱伝達) (熱伝導) (熱伝導) <水の場合> 容器内の水 → 容器内部 → 容器表面 → 水内部 (熱伝達) (熱伝導) (熱伝達) 上記で異なるのは容器表面とそれぞれの冷却媒体との接触方法です。 氷の場合、固体のですので容器表面と氷とは熱伝導で伝わって行きます。 水の場合は境膜と言う水内部と温度が違う領域が現れ、温度勾配が出来ます。この温度勾配によって水分子が動いて熱を伝達する訳です。 従って容器表面温度が(氷)<(水)となります。 ですから、僅かに氷の場合の方が被冷却物との温度差が大きいため熱流束が大きくなり、冷却時間も短くなる訳です。
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