液体の温め方

質問

会社である液体を３４０℃から３８０℃まで　上げる作業があります
（この液体にはヒーター６本と熱電対１本が入っております）。ヒーターで温度を上げるのですが、会社ではこの時に、

３４０℃で（常に回っている）撹拌機の回転を停める→３９０℃まで温度を上げる→撹拌機を回す→温度が３８０℃まで下がる　
という手順でやっております。このようにすれば　

３４０℃で撹拌機を回したままにしておく→３８０℃まで温度を上げる

よりも　温度が時間的に早く上がるということらしいのです。
実際に会社で指示されたようにやってみれば　早いように感じるのですが、　私が今まで聞いた理屈では　撹拌機を回しながら　温度を上げた方が早い　という　のが　頭の中に入っており、会社のやり方に疑問を持っております。試してみるには　時間的にもないので、皆さんに
お聞きしたいと思います。以上、上の２つの方法のどちらが温度を上げるのに早いでしょうか？できれば理由なども教えていただければと思います。よろしくどうぞ御願いします。

回答No.3

SortaNerd · ベストアンサー

もしヒーターが下についているなら、
ヒーターで熱せられた液体は対流で上に溜まり、まだ冷たい液体がヒーターに流れるので、早く温まると考えられます。
その場合温度計の位置がどこなのかも重要です。下についていたら温めすぎそうです。

お礼

ありがとうございました。参考にさせていただきます

回答No.5

debukuro

ヒーターが下にあるのなら攪拌せずに温度傾度を大きくした方が熱電速度が大きくなります

お礼

ありがとうございました。参考にさせていただきます

回答No.4

toy-ut

あなたが言うとおり、槽内の液体を攪拌すれば槽中央部の液体まで加熱しやすいでしょうが、槽内を攪拌せず390℃まで加熱したときに、攪拌によって分散する熱量を経験則で知っているのですから、それはそれで早いと思います。
つまりわざとオーバーシュートさせて目標の温度に近づけるか、あなたのように攪拌しながら目標温度に対して昇温するかの違いです。

お礼

ありがとうございました。参考にさせていただきます

回答No.2

okormazd

どんな液体かわかりませんので、一般的な話です。

同一物質、同一質量で、温度が早く上がるというのは、伝熱速度が大きいということです。
一般に、
伝熱速度＝温度差／伝熱抵抗
です。
質問の場合、
１．
温度差はヒータの温度と液体の温度との差です。
ヒータの温度が一定なら、液体の温度が上がるにしたがって温度差は小さくなり、伝熱速度も小さくなり、温度の上がり方も小さくなります。これは日常生活でも実感できる常識です。したがって、攪拌を止めて３９０℃まで温度を上げるというのは、工学的知識技術のあるものにとっては考えられません。
２．
伝熱抵抗は、ヒータに接触している温度の高い液体の部分の厚さが厚いほうが大きいことは１．の話からも明らかでしょう。この部分を境膜といいます。抵抗を小さくするにはこの膜の厚さを薄くすることが重要です。そのためには攪拌して温度の高い液体部分をできるだけヒータから引き剥がすのです。工学的知識技術のあるものにとっては常識です。
U:伝熱係数＝１／伝熱抵抗
ΔT:温度差
A:伝熱面積
Q:伝熱速度
とすれば、
Q=UAΔT
です。

他に特別な事情がある場合はこの限りではありません。

お礼

ありがとうございました。参考にさせていただきます

回答No.1

kokuramon

撹拌機を回すことにより水面の表面積が増えて方熱量が増加すると温度が上がり難くなります。
また、方熱量の増加が問題にならないぐらい室温が高い場合は、撹拌機で全体を均一にした方が早く温度が上がります。
つまり、撹拌機で波立つ具合や室温などの兼ね合いに依ると思います。

お礼

ありがとうございました。参考にさせていただきます。