液体窒素の減少量について

質問

内径180mm、深さ160mmのステンレス製の真空断熱式デュワー瓶を使用します。
以下の場合で、深さ80mmまでの、液体窒素の減少量の速さに違いがありますでしょうか？
・液体窒素のみの場合。
・デュワー内に、50mm角立方体のアルミブロックを1個入れた場合。
・デュワー内に、50mm角立方体のアルミブロックを3個入れた場合。
アルミブロックを入れた場合は、10分ほど放置して、液体窒素を注ぎなおしてからの減少量の速さになります。
もし、違いがある場合の理由もお願いします。

回答No.2

jamf0421 · ベストアンサー

> ブロックを3個横に並べて、全て液体窒素中に浸かっている場合は、
> 1個の場合と、液体窒素の減少量は同じと考えてよろしいでしょうか？

失礼しました。差が出るたての場合ばかり考え、よこに並べた場合について議論しませんでした。全部液体窒素に浸かっていたら、放熱は１個の場合と同じですね。
３個よこに並べたらデュワーの底面に接しているアルミブロック面積が増えるのですが、デュワーの壁からの放熱は考えないことにしています。

お礼

早々の回答、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

jamf0421

理想化されたデゥワーで、上が開放されているとしますと、3個入れた方が蒸発が速いでしょうね。1個の場合は全部が液体窒素に沈みます。したがって放熱は液体窒素液面と空気の接触面からの放熱のみとなります。
3個の場合はアルミブロックが2個目が20 mm、3個目が50 mm全部露出しています。アルミニウムが伝熱性がよいので、液体窒素に浸かっている部分が液体窒素温度にはならなくて、空気に接している部分から熱が液体窒素内部まで熱が伝わるはずです。

補足

回答ありがとうございます。
ブロックを3個横に並べて、全て液体窒素中に浸かっている場合は、1個の場合と、液体窒素の減少量は同じと考えてよろしいでしょうか？