薄いシート被覆構造物の結露量の算定方法について調べています。
袋構造で内部に結露が生じています。実際に測定できない状況であり、計算上想定したいと思っております。
インターネット上を探しましたが、量の算定については明確な答えを見つけられませんでした。
専門分野以外の事でもあり手がかりがありません。
どなたか、教えて下さい。
お願いいたします。

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A 回答 (1件)

ふと考え付いた事なのですが、書いておきます。



結露するということは、空気中の水蒸気が冷やされて水滴に戻るという事ですよね。
でしたら、まず内部の気温と湿度についての時間変化を測定してみてはいかがでしょうか。
湿度から室内の水蒸気量は計算できると思います。

単純な考え方で申し訳ないのですが、空気の入れ替えがないと仮定して考えています。
この条件では、最高気温の時の室内の水蒸気量と最低気温の時の水蒸気量の差が、結露した水滴の量になると思うのですが。
空気の入れ替えがあると少し面倒な条件が出てくると思いますから、それはまた考えなくてはいけないでしょうけれど、基本的にはこの考え方でいいと思います。

結露させたくないのであれば、最低気温でも湿度が低い状態になるように湿度をコントロールしなくてはいけませんよね。その時には、水蒸気の発生源を少なくするか、除湿機を使う方法が考えられます。

なに分、専門家ではないのでこのくらいしか考え付きません。
飽和水蒸気量の計算、湿度からの水蒸気量の計算方法は、理科年表などに載っていると思います。
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Q気液平衡について、コックでつながれた二容器に温度差がある場合、水滴は片側にしか結露しませんか?

こんにちは。
H2Oの気液平衡について質問があります。

コックでつながれた容器A,Bがあり、それぞれ60℃、20℃だとします。
コックが解放されているとして少なくともいずれかには水滴がついているとした場合、とりあえず温度の低い容器Bに発生しますよね。
20℃の蒸気圧が2.0*10^3Paだとすると、このとき容器Aにも水滴がついている可能性ってありうるのでしょうか?
分子の分圧がおなじであり、当然60℃の蒸気圧は20℃の時より高いので、発生し得る水滴は全てB側でしょうか…??

場合分けも頭の中で整理できず、混乱しています。
容量がA>B,A=B,A<Bの時で変わってきたりするのでしょうか?
H2O以外の気体分子が含まれるのと含まれないのとで異なるのでしょうか…?

本などを見ていると、場合分けとしてAもBもすべて気体か、Aはすべて気体でBは気液平衡と書かれてあり、前者を否定することで後者を導いていたのですが、他の可能性はないでしょうか?

お願いします!!!

Aベストアンサー

現実問題としては、その時の状況、つまり、結露に至る過程によっては両側で結露することはあるでしょう。
しかし、平衡状態ということであれば、両側の水蒸気圧が同じになるはずで、だとすれば、その時の水蒸気圧は20℃における飽和水蒸気圧になるはずですから、60℃の側に発生した結露はいずれ消失するはずです。
ただし、現実にそうなるかどうかは、放置した時間とかコックの穴の長さや径、容器の大きさなどにも影響されることなのでなんとも言えません。平衡というからには、十分に長い時間が経過した後ということになるので、それが1年であろうが10年であろうが気にすることはないでしょう。

Q光量の単位とエネルギー量

一般的に使われている光量の単位でlx(ルクス)が有りますが、ルクスとエネルギーの単位ジュールとの関係をおしえて下さい。それとも全く関係無いのでしょうか?
初歩的な質問ですが、宜しくお願いいたします。

Aベストアンサー

 lx(照度)という単位は,単位面積あたりの光束数(lm)であり,この光束の定義はヒトの目に対する明るさの感覚を基準としています。lm と W の比例定数は 683 lm/W ですが,この値に行き着く詳しい理由については,以下のサイトを参考にしてください。

 例えば,赤外線の強さを表すのに W(ワット)を用いることはできますが,lx を用いることはできません。ちなみに,このときの W は,光をすべて熱に変えたときの熱量から算出します。

参考URL:http://www.nmij.jp/opt-rad/introduction/main.htm

Q冷凍機 「冷凍能力」と「熱交換器の温度差」の関係

冷凍機 「冷凍能力」と「熱交換器の温度差」の関係

現在冷凍機について勉強中で、文献を読む中で冷凍能力(Cooling Power)と、高温側の熱交換器と低温側の熱交換器との温度差(Temperature Span)との相関について述べられていました。
温度差が大きいとき冷凍能力は小さくなり、逆に温度差が小さいときには冷凍能力が大きくなるようです。
この部分がよく理解できません。どおなたか詳しい方がおられたらよろしくお願いします。

Aベストアンサー

 高温側の熱交換器の事を(冷媒を凝縮させる装置である事から)凝縮器、低温温側の熱交換器の事を(冷媒を蒸発させる装置である事から)蒸発器と呼びます。
 凝縮器の温度が高く、蒸発器の温度が低い程、温度差は大きくなります。
 そして、凝縮器の温度が高い程、冷媒の膨張前温度は高くなり、蒸発器の温度が低い程、冷媒の蒸発器出口温度は低くなります。
 モリエル線図(p-h線図)に冷凍サイクルを描く時の事を考えてみて下さい。
 膨張弁やキャピラリー(毛細管)による膨張は自由膨張に近いため、エンタルピー変化は無いものと見做しますから、冷凍サイクル中の膨張行程を表す線は、垂直の直線になります。
 膨張行程は極めて短時間の内に行われますから、膨張行程が行われている間に、冷媒と外部との間で熱が移動する時間が無いため、膨張行程中には熱の出入りは無いものと見做せますし、液体は、熱の出入りが無ければ、圧力が変化しても温度やエンタルピーは変わりませんから、冷凍サイクル中の膨張行程を表す線は、飽和液線上の膨張前温度を表す点(等温線と飽和液線の交点)を通ります。
 圧力が高い程、冷媒が蒸発する温度は高くなりますから、飽和液線上の温度は圧力が高い程高くなり、飽和液線は右上がりに傾いていますから、膨張前温度が高い程、膨張行程におけるエンタルピーは大きくなります。
 一方、蒸発器内の圧力は、蒸発器内の何処でも殆ど同じですから、冷凍サイクル中の蒸発行程を表す線は、水平の直線になります。
 冷凍機の圧縮機(コンプレッサー)が液体を吸い込むと、圧縮機が損傷してしまいますから、蒸発器出口において冷媒は完全に気化していなければなりません。
 そのため、蒸発行程のラインの右端は、必ず乾き飽和蒸気線よりも右側の、乾き蒸気の領域に突き出ていなければなりません。(乾き飽和蒸気線よりも左側の状態では液相が含まれている)
 気体は、臨界圧力よりも充分に低い圧力の下では、その振る舞いが理想気体に近くなり、理想気体のエンタルピーは圧力に関わらず、温度にのみに比例しますから、蒸発器出口温度が低い程、冷媒のエンタルピーも小さくなります。
 凝縮器出口における冷媒温度を高くすると、膨張前温度も高くなって、膨張行程におけるエンタルピーが大きくなり、その一方で蒸発器出口温度を低くすると、蒸発器出口におけるエンタルピーが小さくなるのですから、凝縮器と蒸発器の温度差を大きくする程、蒸発行程を表すラインの長さは短くなります。
 蒸発行程を表すラインの両端におけるエンタルピーの差は、即ち単位質量の冷媒が蒸発器内で吸収する熱エネルギーの量の事ですから、凝縮器と蒸発器の温度差を大きくする程、単位質量の冷媒が蒸発器内で吸収する熱量は少なくなります。
 単位質量の冷媒が吸収する熱量が少なくても、循環する冷媒の量が多ければ、冷凍能力を大きくする事は可能な様に思えるかも知れません。
 この場合は冷凍機が消費する電力が一定の場合を考えている訳ですから、圧縮機が単位質量の冷媒に対して行う仕事が少なくて済む程、より多くの冷媒を循環させる事が出来ます。
 圧縮行程は断熱過程であるため、等エントロピー曲線に沿って、左下から右上がりに進みます。
 圧縮機が単位質量の冷媒に対して行う仕事は、圧縮行程を表すラインの両端におけるエンタルピーの差になりますから、圧縮機が単位質量の冷媒に対して行う仕事を少なくするためには、凝縮器内の圧力を低くすると良い事になります。
 しかし、圧力を低くし過ぎて、凝縮器内の圧力に等しい圧力下における冷媒の蒸発温度が、凝縮器内の温度よりも低くなってしまいますと、冷媒は液化せず、蒸発潜熱を利用する事が出来なくなります。
 凝縮器の温度をあまり下げる事は出来ませんから、結局、冷媒の循環量をあまり増やす事は出来ません。
 結果、凝縮器と蒸発器の温度差を大きくすると、冷媒が吸収する熱量が少なくなる事による影響が上回り、冷凍能力が小さくなります。
 逆に、凝縮器と蒸発器の温度差を小さくすると、冷凍能力が大きくなります。

 高温側の熱交換器の事を(冷媒を凝縮させる装置である事から)凝縮器、低温温側の熱交換器の事を(冷媒を蒸発させる装置である事から)蒸発器と呼びます。
 凝縮器の温度が高く、蒸発器の温度が低い程、温度差は大きくなります。
 そして、凝縮器の温度が高い程、冷媒の膨張前温度は高くなり、蒸発器の温度が低い程、冷媒の蒸発器出口温度は低くなります。
 モリエル線図(p-h線図)に冷凍サイクルを描く時の事を考えてみて下さい。
 膨張弁やキャピラリー(毛細管)による膨張は自由膨張に近いため、エ...続きを読む

Q制御量と被制御量の違い

制御工学の、制御量と被制御量の違いは何なのでしょうか?

ネットで検索すると、制御量はプラントへの入力値(制御入力)というのを見かけたのですが、
そうすると、制御量=操作量、被制御量=プラント出力、なのでしょうか?

Aベストアンサー

手持ちの本では,
「制御量(Controlled variable):制御の対象になる量で,測定され制御されるもの」
と定義されています。この定義から,制御量はプラント出力で,入力ではありません。
「被制御量」という言葉は,手持ちの本には見当たりませんでした。

推測ですが,被制御量という言葉は,Controlled variableの,より忠実な訳語で,「制御量」と同じ意味だと思います。

私個人,「制御量」という用語,「制御する量(プラント入力)」なのか「制御される量(プラント出力)」なのか,しばし混乱します。制御量という言葉を聞くたびに,英語に戻してControlled variable,受動態だから制御される量,と一瞬考えています。制御量という言葉は廃止し,被制御量と操作量の二つにする方がわかりやすいのに,と個人的には思います。

Q熱交換器-対数平均温度差

並列式熱交換器において 高温流体が当初、入り口温度Th1のものが出口温度Th2の下がり、低温流体が入り口温度Tc1が出口温度Tc2に上昇するものとする。ここで 総括熱伝達係数U 伝熱面積A 対数平均温度差ΔTmとすると この熱交換器の交換熱流量Q=UAΔTmで表される。
ここでΔT1=Th1-Tc1 ΔT2=Th2-Tc2 とすると
対数平均温度差ΔTm=(ΔT1-ΔT2)/IN(ΔT1/ΔT2)となる。
--------------------------------------------------------------

この文章を読んでいて対数平均温度差というものの意味が具体的にわからないのと 対数平均温度差を求める式の中にINという字があり、
この意味がわかりません。本当に申し訳ないのですが
ご教授願いたいと思います。

Aベストアンサー

対数平均温度差については、
ΔT=(ΔT1-ΔT2)÷IN(ΔT1/ΔT2)で
定義される温度差ΔTを対数平均温度差という。
LNは、自然対数のことと思います

Qエンジンにおける空気の吸入量と燃料供給量の関係について

 はじめて質問させていただきます。よろしくお願いします。
 疑問に感じたことは、内燃機関についての事項です。出力、燃費を考えるに当たりガソリン燃料を使用するものは空気の吸入量を制限してこれを調整しているとのことです。
かたや、ディーゼル燃料機関は空気の吸入量は制限せず、燃料の噴出量で調整すると何処の本にもあったのですが、ここで疑問感じたことですが、どうしてガソリン機関は空気の吸入量を制限するのですか?
酸素の過剰供給を抑えるためですか?それとも窒素の吸入量を制限して窒素酸化物の生成を押さえるためなのですか?
 どちらの燃料機関も炭化水素系化合物の総供給量から酸素供給量が決まると思うのですがどうなのでしょうか?またEGRを利用した機関が増えているようなのですがこの一つの効果として酸素供給量か窒素供給量を減らすためなのでしょうか?その当たりが良く分かりませんでしたので質問させていただきました。分かる方返答をどうかお願いいたします。

Aベストアンサー

ガソリンエンジンは燃料と空気を混合したものをシリンダーで着火するのですが、出力を調整するため燃料だけを絞ると空燃比が保てません。
そこでスロットルバルブで吸入空気量を調整するようです。
ただ、最近はスロットルバルブをなくす技術もあるようです。

また、ディーゼルエンジンは空気を断熱圧縮して生じる高温により、発火点が低い軽油を燃焼させます。
ディーゼルはもともと空気過剰で空燃比も一定ではないようです。
こちらは逆にスロットルをつける動きもあります。

EGRについてですが、ガソリン車にはもうほとんど付いていません。
逆にディーゼルにはかなり付いているようです。
これはガソリンでは還流させる排ガスに含まれる炭酸ガスが燃焼時の発熱を抑える働きにより窒素酸化物を減らすことが目的で、ディーゼルでは質問者さまも書かれている酸素濃度を低減させて発熱量を減らす事で窒素酸化物を減らすことが目的になります。

三元触媒が使えないディーゼルは今後DPFなどで排ガス対策を行うことになります。

Q男女の温度差

自分が彼を想う『今まで誰にも感じたことがない情熱的な好きという気持ち』と彼の私に向ける『嫌いじゃない=好きという気持ち』に温度差をすごく感じています。

この温度差に耐えかねているのか、食欲不振・激しい胃の痛みとか出てます。
ものすごい温度差は、時を経れば解決するものでしょうか?
また、解決するとしたら、その経なければならぬ時間は、長いものなのでしょうか?

Aベストアンサー

男女の恋愛とはそういうものではないでしょうか。
お互いに同じくらい好きという場合もあるでしょうが、ほとんどは温度差があるでしょうね。
その温度差をお互いのコミュニケーションで確認し合い、それぞれが考えていくものなのでしょう。

Qある量の水を冷やすために必要な氷の量

私は、よく氷水を飲みますが、この前、コップの氷水の温度を計ると、
[ 氷を入れる前→25℃ 氷を入れた後→7℃ ]になりました。
コップの水くらいなら、冷蔵庫の小さい氷を何個か入れるだけで10℃以下まで冷えますが、
浴槽の水のように、水の量が比較的多い場合だと、
水温20℃以上の水を、氷を大量に入れることによって、水温10℃以下まで温度を下げるには、
いったい、どれくらいの氷が必要になるでしょうか。

これを知りたい理由は、私はミステリーの漫画を書いていまして、
漫画の中でトリックとして使用したいからです。
コンビニエンスストアで売っているブロックアイス(約2キログラム)を使用して冷やすとしたら、
ブロックアイスが何個くらい必要か知りたいのです。

先日、実験してみました。
浴槽に水を張って、ブロックアイス(約2キログラム)を8個入れましたが、
ほとんど水温は下がりませんでした。

以下は質問の要点です。

【一】

ある量の水を、氷水にするには、どれくらいの氷が必要になるでしょうか。
具体的に温度を言えば、
春・夏・秋の昼間の水温(20℃以上)を真冬の水温(10℃以下)にするっていうことです。
水の量をxとして、氷の量をyとしたら、xとyの関係は、だいたい、どうなりますか。
「 y=?x 」 みたいな比例の関係になりますか。
比例の関係になるとして、?は、どんな数字になりますか。
0.5くらい?

【二】

浴槽に張った水を、ブロックアイス(約2キログラム)を使用して冷やすとして、
次の3つの場合、氷の必要量は、どのくらいになりますか。
A 浴槽いっぱいに水を張った場合(200リットル)
B 浴槽の4分の3の量の水を張った場合(150リットル)
C 浴槽の半分の量の水を張った場合(100リットル)

【一】は水の量を指定せずに尋ねました。応用が効くようにしたいから。
【二】は水の量を指定して尋ねました。

よろしくお願いします。

私は、よく氷水を飲みますが、この前、コップの氷水の温度を計ると、
[ 氷を入れる前→25℃ 氷を入れた後→7℃ ]になりました。
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浴槽の水のように、水の量が比較的多い場合だと、
水温20℃以上の水を、氷を大量に入れることによって、水温10℃以下まで温度を下げるには、
いったい、どれくらいの氷が必要になるでしょうか。

これを知りたい理由は、私はミステリーの漫画を書いていまして、
漫画の中でトリックとして...続きを読む

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比熱をご存知ですか
それと融解熱

1gの水の温度を1℃上げる(下げる)熱量が1Calです

30℃の水150g と10℃の水100gを混ぜると 22℃の水 250gになります

氷が溶けるときには 1gあたり80Calの熱量が必要です(周囲から熱を奪う)

0℃の氷100g と80℃のお湯100gを混ぜ 氷が溶けると 200gの水になり 温度は0℃です

質問は 全て上記が理解できれば 計算できます

なお 数値は厳密ではありませんが、質問の範囲でしたら充分です
それよりも 空気や容器を冷やす/暖めることに使用される熱を無視していますが、現実にはこの影響を無視できません

Q船の温度差航法は、可能か?

甲板と海底に接する部分には温度差がありそれを電子にしてモーター走行可能だと思いますか。海洋温度差発電の応用ですね。そんなボートなりクルーザーが出来ると需要かなり有るように思うのですが。

Aベストアンサー

まず、「電子にする」ことなんて出来ません。
ゼーベック効果( https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%BC%E3%83%BC%E3%83%99%E3%83%83%E3%82%AF%E5%8A%B9%E6%9E%9C )などで電位差を得る事はできますし、もっと効率の良い温度差発電も使えるでしょうが、それで得られるエネルギー量なんて知れた物です。
>水の温度差による対流現象はスクリューを回す事が出来るでしょう。
 それじゃ永久機関の一種--第二種永久機関の話になっちゃう---ので無理

 そんな事するより、太陽電池を貼ったほうが良い。温度を上昇させるのは太陽からの光(電磁波)中の低エネルギーの赤外線ですが、波長の短い可視光線はずっとエネルギーが大きい。あわせて甲板を熱するより前の段階で太陽熱を利用した温水器を利用したほうが効率的ですよ。

Q質量は物質の量、重量は力の量、このように理解しているつもりですが、

疑問に思っていることなのですが、
質量は物質・物体そのものの量
重量は物質・物体に掛かっている力の量(重力・引力に関係している)
このように理解しているつもりですが、
質量の物体そのものの量とはなにを指しているのでしょうか。
水を1としての比較だけのことでしょうか。
また、重力と引力はほぼ同じ意味でしょうか。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

物質を原子、素粒子と分けていっても、それらにそれぞれ質量がありますので、質量の根源は謎のままですね。

相対性理論では質量はエネルギーと等価と考えますが、ではエネルギーとは何だという話になります。宇宙の誕生で「質量」というものがどのようにして生じたのかは、まだまだ研究中だと思います。

とりあえず、
(1)物質には「質量」という量が(その正体はわからないけれど)付随していて、
(2)質量によって万有引力が生じ、
(3)質量と速度によって運動量や運動エネルギーが決まる

と理解するしかなさそうです。


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