密閉タンク10m3（SUS 熱伝導率λ=47W/(m*K））に液温80℃の水（比熱容量ｃ=4.2kJ

密閉タンク10m3（SUS　熱伝導率λ=47W/(m*K））に液温80℃の水（比熱容量ｃ=4.2kJ/K・kg)が7m3入っており100rpmのインペラーで攪拌されているとする。
室温が20℃の時、24時間後の水の温度はいくらまで下がっているか
このような条件で冷却された温度を出すことが可能でしょうか?

No.3 回答者： himagene 回答日時： 2020/01/23 12:28

＞ネットでは探してみたのですが書いてなかったのでこうして聞いているのです。

#1,2です。失礼いたしました。タンクの板厚も必要ですね。
どの程度の精度で求めるかによって、方法は様々ですが、
１）これから勉強するための演習問題としてなら。一番簡単には、実際にはあり得ないが、タンク内に７tonの湯が一様分布している時に、内外の温度差に対する壁を通しての熱流を使って微分方程式（熱伝導方程式）を作って、それを解きます。もう少し複雑に考えるなら、上に溜まった気相部分と液相部分の熱のやりとりを考えます。この場合気液の温度は一定とします。あなたの要求次第で、いくらでも複雑になります。
「伝熱工学　熱伝導」で簡単な物から専門的な物まで沢山ヒットします。
２）仕事で利用する場合。相応の負担をして専門家にご相談ください。工業試験所等で相談に乗ってもらえます（もしかしたら無料）。

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます。
ネットで検索しましたが難しくて理解に苦しみました。。。
タンクの厚さは30mmでお願いします。
利用するのは仕事用です。
ざっとどのくらいの温度になるのかを知りたかったのですが分野じゃないので理解するのに苦しんでいる状況です。。。

お礼日時：2020/01/29 06:59

No.2 回答者： himagene 回答日時： 2020/01/22 10:45

#1です。

可能かと聞かれたから「条件不足でできない」と答えたのですが。今度は、丸投げですか。
置く向きによって、タンク内の空気の位置が変わりますね。そして空気は自然対流ですか？
まず、教科書を見ながら、自分で計算してみてください。

この回答へのお礼

基礎化学工学（それ以外は持ってません）とネットでは探してみたのですが書いてなかったのでこうして聞いているのです。
質問の意図がわからないので回答できてるかわからないのですが
向きは縦長の向きです。

お礼日時：2020/01/22 19:45

No.1 回答者： himagene 回答日時： 2020/01/21 13:03

>このような条件で冷却された温度を出すことが可能でしょうか?

形状（表面積）が不明なので、温度は計算できません。また、タンクの周囲の空気の流速、気圧（多分１気圧かな）も必要です。

この回答へのお礼

回答いただきありがとうございます。
形状はφ2400 h＝2300でお願いします。
タンクの周囲の空気の流速は屋外を想定している程度です。
気圧も1気圧でお願いします。
よろしくお願いします。

お礼日時：2020/01/21 21:23