A 回答 (3件)
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No.3
- 回答日時:
「水を加熱すると沸騰し、その時の温度は(加熱しているにも関わらず)100℃て一定となる」
「水を冷やすと、0℃で氷はじめ(冷却しているにも関わらず)全て凍るまでは0℃で一定となる。」
のようなことが頭の中で起こっているのだと思います。
結論から言えば「温度が変化しない点は存在します。」ただし、下のような条件がそろえばです。
1.コップ(ガラス)が熱を迅速に伝える。
2.(一定湿度の)空気が常にコップ表面に供給されている。
解説
(1)について
水蒸気の凝縮熱によってコップ表面は温められることになります。(露点を超えることはない)この熱をコップ内の氷水が奪ってくれないことには、これ以上凝縮できないのです。
表面を露点で一定にするためには、凝縮熱を速やかに氷水に伝える必要があるのです。
(2)について
凝縮によって水蒸気が水になると、湿度の低い空気になってしまいます。
凝縮を続けるためには、「温度を下げる」が「湿度を一定にする」必要があります。
「温度を下げる」と、質問者さんの意図にはそぐわないので、コップの周りのは常に湿度が一定の空気が供給されなければならないのです。
以上簡単に解説したつもりですが、上のことを『「凝縮熱」と「氷水が奪う熱」のバランスが必要です』と書いたのが、No2さんの回答でしょう。
質問者さんのレベル(小学生とか中学生とか)がわかれば、もっとわかりやすい適切な回答が得られるかもしれません。
No.2
- 回答日時:
>その状態変化は『気体→液体』ですか?
そうです。空気中の水蒸気(気体の水)が、コップ表面の低温に触れて露点温度以下となり、液体の水のなります。
>そのときの温度は、状態変化しているから変化しませんよね?
意味不明ですが、水蒸気を含む水はコップ表面近くで温度が下がりますし、水蒸気が水になる段階で「凝縮熱」を発生します。
空気の温度が下がって露点温度以下となることと、そこで発生する「凝縮熱」とのバランス、周囲との熱伝導によってコップ表面付近の温度分布が決まります。空気の動き(対流)や輻射もありますので「変化しない」ということはないでしょう。
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