下の質問と連チャンですいません。

電熱線などのヒーターを使って暖房をするよりも、
なぜエアコンの方がよく空気は暖まるのか説明の出来る方
お教え下さい。
よろしくお願いいたします。

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A 回答 (3件)

簡単に言いますと、


電気ヒーターは直接電気エネルギーを熱エネルギーに変換します。(変換効率はこの際考えない事にします。)

最近のエアコン(ヒートポンプ方式)は外気温を冷やす事によって得た熱エネルギーで室内温度を上げています。 よって、電気エネルギーを直接熱に変換しているのではない為、効率が良くなっています。

ガス式エアコンは、ガスを燃焼することによりコンプレッサーを廻し、冷房したり暖房したりしています。 つまりガスエネルギーはコンプレッサーを廻す事に使われ、室内の暖房・冷房は外気温のエネルギーを使用している為、」ガスを燃焼する事で冷房が可能。」となる訳です。
同様に、電気式エアコンでは電気エネルギーはコンプレッサーを廻すだけに使用されています。 一部、補助的に電熱線を使用している機種もあります。
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この回答へのお礼

お答えありがとうございました。
おかげで助かりました。(テストに出すと言われたので・・・)

お礼日時:-0001/11/30 00:00

電熱線ヒーターって、一般に電気ストーブと呼ばれている暖房機器だと思いますが、あれは空気を温めるのではなく、赤外線を放射して、それが当たった部分を加熱するというしくみだったと思います。

もちろん、加熱された部分は温度が上がりますから、その周辺の空気も温度は上がりますが部屋全体を暖かくするほどのパワーはありません。電気こたつも同様の原理ですが、こちらはこたつ布団によって温める範囲を小さくして暖房効果を得ています。
エアコンは、直接空気の温度を上げるしくみなので、早く部屋の温度を上げることができます。でも、値段もはります。
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ヒーターは電気エネルギーを直接的に熱エネルギーに変えています。



エアコンについてはここで簡単に説明することはできません。なぜなら暖房も冷房もできますからヒーターと比べると全く原理が異なるわけで、複雑だからです。
熱力学(または統計力学)の本を読むと、始めの方に熱機関の話が出ていると思います。
たとえばカルノーサイクルについて読んでみて下さい。
そのサイクルの運転の向きを変えると、熱の移動方向が冷たい方から熱い方に熱を移動させることができます。
エアコンの原理が(なんとなく)わかるでしょう。
ちなみにエアコンの原理のほうが効率はいいらしいです。(記憶が正しければ)
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同様に、100V時は、500/100=5A?

100V時も同様に、電熱線は500Wの出力をするのでしょうか?
何となく、200V時よりも出力が低下する気がしました。

接続する電線の許容電流が高くなるだけで、電熱線の出力は同じなのでしょうか?

Aベストアンサー

 電熱線はよくコイル状になったりしていますが、交流の周波数が同じなら、コイルの抵抗(インダクタンス)が同じで、電熱線の電気抵抗も電圧(最終的に温度)に関係なく一定だとします。

 200Vのとき500Wですから電流は、500÷200=2.5A流れています。すると、抵抗は200÷2.5=80Ωです。

 100Vにすると電流は、100÷80=1.25Aとなり、電力は100×1.25=125Wです。200Vのときの1/4になります(※要は抵抗が同じなら、電圧が半分になれば電流も半分になり、電力は電圧×電流なので半分の半分で1/4になるということです。

P.S.

 以下、実際にやるのは危険ですが、思考実験、あるいは予想として。

 もし電熱線を半分の長さにすれば(それでリアクタンスが変わらないとして)、抵抗は1/2になり、電流は2倍になりますから、100Vのときには電流は1.25A×2=2.5Aとなり、電力は250Wで200Vのときの半分になります。電熱線の温度は200Vのときと同じになります。電熱線メーカ・販売元の保証外、さらには禁止事項であると思いますが、工学的に考えると電熱線の温度は200Vと同じになるはずで、電熱線は耐えられそうです。

 もし電熱線の長さを1/4にすると。抵抗も1/4になり、電流は4倍です。電力は電熱線が耐えられれば500Wになりますが、過熱で切れる恐れが多分にあります。電熱線の温度は200V時よりずっと高くなり、その点でも危険です。

 電熱線はよくコイル状になったりしていますが、交流の周波数が同じなら、コイルの抵抗(インダクタンス)が同じで、電熱線の電気抵抗も電圧(最終的に温度)に関係なく一定だとします。

 200Vのとき500Wですから電流は、500÷200=2.5A流れています。すると、抵抗は200÷2.5=80Ωです。

 100Vにすると電流は、100÷80=1.25Aとなり、電力は100×1.25=125Wです。200Vのときの1/4になります(※要は抵抗が同じなら、電圧が半分になれば電流も半分になり、電力は電圧×電流なので半分の半分で1/4になるということで...続きを読む

Qエアコンの真空引きについて教えて下さい。真空引きの目的は空気と水分の除去です。水分を除去する為に

エアコンの真空引きについて教えて下さい。
真空引きの目的は空気と水分の除去です。
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分かる方いましたら教えて下さい。

Aベストアンサー

そもそも、「真空引き」を寒い外気の中でやるわけではないでしょう?

 例えば、室温20℃では、空気の飽和蒸気圧は「23.39hPa」です。
(注:下記の計算サイトで計算しました)
http://www.es.ris.ac.jp/~nakagawa/met_cal/satu_vapor.html

 質問者さんのおっしゃる「-0.1メガパスカルの水の沸点は11.7度」とは、「温度11.7℃の空気の飽和蒸気圧は13.75hPa = 0.001375MPa である」という意味でしょう。
(注:絶体圧力13.75hPaは、1気圧=1013hPa を基準にした「ゲージ圧」では、「13.75 - 1013 = -999.25hPa ≒ -0.1MPa になります)

 つまり、室温20℃で飽和蒸気圧「23.39hPa = 0.002339MPa」以下に真空引きすれば(「-0.100MPa:絶体圧力で13hPa = 0.0013MPa」はこれを満たす)、水はどんどん蒸発して「飽和蒸気圧」に近づこうとし、真空に引かれて「0.0013(MPa)」まで下げられます。これをずっと繰り返すので、「水分の除去」ができるわけです。
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 「真空引きをする際の外気温度の決まり」とは、要するに「その温度での飽和蒸気圧」と、真空引きする「真空度」との関係というわけです。

 もし、温度-20℃の場所で真空引きするなら、空気の飽和蒸気圧は「1.25hPa = 0.000125MPa」ですから、確かに「もう1ケタ真空を上げねば」ということになります。
 ただし、通常の1気圧では、100℃で沸騰させれば水はどんどん蒸発しますが、70℃、80℃でもそれなりに蒸発します。従って、飽和蒸気圧以下にまで真空引きできなくとも、それなりに時間をかければ大気圧よりは早く水分の除去ができるでしょう。

そもそも、「真空引き」を寒い外気の中でやるわけではないでしょう?

 例えば、室温20℃では、空気の飽和蒸気圧は「23.39hPa」です。
(注:下記の計算サイトで計算しました)
http://www.es.ris.ac.jp/~nakagawa/met_cal/satu_vapor.html

 質問者さんのおっしゃる「-0.1メガパスカルの水の沸点は11.7度」とは、「温度11.7℃の空気の飽和蒸気圧は13.75hPa = 0.001375MPa である」という意味でしょう。
(注:絶体圧力13.75hPaは、1気圧=1013hPa を基準にした「ゲージ圧」では、「13.75 - 1013 = -999.25hPa ≒ ...続きを読む

Q【科学・電熱線の作り方を教えてください】軟銅線を2個の木のブロックに結んでピンと張って、その両サイド

【科学・電熱線の作り方を教えてください】軟銅線を2個の木のブロックに結んでピンと張って、その両サイドに鉄クリップを付けて、コンセントケーブルの先を外して両サイドに取り付けたら発砲スチロールが切れる電熱線になりますか?

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コンセント直付けで発熱するのか教えてください。

危険すぎですか?

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Aベストアンサー

>電熱線=軟銅線ではなく電熱線という種類のものがあるのでしょうか?
同じような質問がありました。
次のような回答をしました。参考にしてください。

銅線で作ったら、短絡事故になり、火花が散ってブレーカが切れる
など大変なことになります。
「電熱線」と称するものがあり、名称は「ニクロム線」があります。
材質が異なります。
通常は電熱コンロ用の「ニクロム線」が市販されていますが、これは
長さが長いので、簡単には使用できません。

「電池式スチロールカッター」用の「ニクロム線」を購入して自作する
方法もあります。
ただし、完成までに材料費や手間がかかり過ぎますので、電池動作式の
「スチロールカッター」を購入することをお勧めします。
下のURLをクリックして参考にしてください。

「電池式スチロールカッター/白光」
http://www.hakko.com/japan/products/hakko_battery_cutter.html

Qこの説明の解説をしてほしい(説明がわからん)平均速度と瞬間速度の問題の説明

 X^2=-t^2+4t-3の場合t[s]における瞬間速度(t)を平均速度を利用して求めよ。又、v-tグラフを書け

という問題があり、解いていくと瞬間速度=2分の一とでて、グラフは+4を切片とした、右下がりのグラフができました。

ここまでは良いのですが、この次の説明で
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vはx-tグラフの接線の傾きになっている」

とあるのですが、何を言っているのやら?瞬間速度って出した二分の一じゃないの?

Aベストアンサー

瞬間速度は乗り物の場合などを思い出せばわかるように,時々刻々変化します.それで「速度vは時刻tの関数」という言い方をよくします.
”瞬間速度=2分の一”というのは,ある特定の時刻を指定したときの話で,問題が瞬間速度を求めよと言っているのは,「速度vを(特定の時刻でなく)一般の時刻tの関数として(今の場合v=-2t+4) の形で求めよ」という話でしょう.

Q車のリアガラスのフィルム貼り替えのため、フィルムを剥がしたら、電熱線の黒塗料がほとんど剥がれてしまい

車のリアガラスのフィルム貼り替えのため、フィルムを剥がしたら、電熱線の黒塗料がほとんど剥がれてしまいました。
残った黒塗料も全部剥がして、新しいフィルムを貼ればよいのかなと思っていますが、貼ってもよいのでしょうか?
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Aベストアンサー

フィルムの表面が電気的に絶縁性であれば問題はないと思います。
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Q湿った空気と乾いた空気

湿った空気と乾いた空気同じ体積のもとで比べると
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でななぜ空気が湿ってくると気圧は下がるのでしょうか?
私なりには
空気が湿ると乾いた状態より軽くなる。気圧=大気の重さ
であるから気圧は上がるような気がしますが・・・

Aベストアンサー

#1~#3さまと同意見です.

尚,湿り空気,乾燥空気,とは,熱力学の蒸気サイクルで大事なところです.
大学の熱力学で学ぶ主要なものに,ランキンサイクルがあります.

以下,ご参考まで.
http://www.ochakaido.com/juku1/7-3senzu.htm
http://www.nr.titech.ac.jp/~kato/Research/Concept/under-gas.htm

参考URL:http://www.ochakaido.com/juku1/7-3senzu.htm

Q電熱線で発泡スチロールをカット

電熱線で発泡スチロールを切っているのですが、
切る道具は
電熱線(0.7オーム?)
スライダック
を使用して切っているのですが、スライダックの調子が悪いのと
価格が高いので、代わりになるものを探していました。
ちなみに、スライダックでは最大30Vくらいしか使用しません。
その時に秋月電子通商の万能調光器20Aタイプを発見して
使ってみたのですが、出力が安定しなくて使い物になりませんでした。

なので、安くて出力を変更できる物を探しています。
こういう風にした方がいいとか、これなら電熱線に使える
とかあったら教えてください

Aベストアンサー

>スライダックには確か2.5KVAと書いてあったと思います。
であれば、電流は6A(=30V/5Ω)なので、30V×6A=180VAですから、十分容量範囲内です。

>40Wの電球で実験してみたんですが、熱くならなかったので失敗でした・・・
それは当たり前です。40Wの電球は100V×0.4A=40Wですから、0.4Aの電流が流れるわけで、抵抗値は100V/0.4A=250Ωになりますので、5Ωの電熱線を接続しても、合成抵抗は255Ω、電熱線にかかる電圧は、5Ω/255Ω×100Vですから、約2Vにしかなりません。

あくまで電球でやるのであれば、30Vかかるようにするには、5Ωの電熱線であれば、100V×5Ω/(X+5Ω)=30Vから、X=100V/30V×5Ω-5Ω=約21.7Ωの抵抗があればよいので、電球のW数をパラメータにすると、

W=100V×I=100V×100V/R=10000/R

の関係があるから、W=10000/21.7Ω=約461Wの電球を直列につなげばよいという計算になります。
このような電球がないので、100Wの電球を4個と60Wの電球を並列に接続すれば460Wになるから、それを電熱線を直列につなげば5Ωの電熱線で30Vの電圧がかかります。

>スライダックには確か2.5KVAと書いてあったと思います。
であれば、電流は6A(=30V/5Ω)なので、30V×6A=180VAですから、十分容量範囲内です。

>40Wの電球で実験してみたんですが、熱くならなかったので失敗でした・・・
それは当たり前です。40Wの電球は100V×0.4A=40Wですから、0.4Aの電流が流れるわけで、抵抗値は100V/0.4A=250Ωになりますので、5Ωの電熱線を接続しても、合成抵抗は255Ω、電熱線にかかる電圧は、5Ω/255Ω×100Vですか...続きを読む

Q空気圧の減少から出て行った空気量の算出方法

お世話になります。

主題のとおり計算方法を教えていただきませんでしょうか。
実際に調べたいのは、
10Lの容器を持つコンプレッサーに約7kg/cm2の圧縮空気が入っています。
それが1分後の圧力計を見ると6kg/cm2に下がっています。
これは何Lの空気が漏れたと計算すれば宜しいでしょうか。

温度等を無視したもので結構ですので、計算方法がありましたらお教え願います。

Aベストアンサー

 補足、承りました。#2,3です。

 コンプレッサーは空気漏れでも容積は変わらず、空気は漏れる前後で仮に摂氏20度(絶対温度293度)だとしますね。

>n-n'=PV/RT-P'V'/RT'=(PV/T-P'V'/T')/R

 こちらで求める場合は、リンク先のRのうち、気圧(atm)で表しているR=8.20574×10^(-2)[L][atm]/([K][mol-1])でモル数を求めます
 さらに、1モルが1気圧で22.4Lであることを使うと、漏れ出た空気の1気圧での体積(L)が求まります。
 計算すると、約9.3Lになります(小数点第2位を四捨五入)。

>1-(n'/n)=1-(P'V'/RT')/(PV/RT)=1-(P'V'/T')/(PV/T)

 定数Rが不要のこちらで求めた場合は、率が出ます。注意点はコンプレッサー内の気圧が変化することを考慮することです。
 漏れ出た空気は、それが10Lからだとして(10倍、L)、コンプレッサー内の気圧が変化することから、7気圧と6気圧の平均で6.5気圧として、それが1気圧での体積(6.5倍、L)になるとすれば求まります。
 計算すると、約9.3Lになります(小数点第2位で四捨五入、第2位以下で上記と誤差はあります)。

 実際にはコンプレッサー内で空気の温度低下により、実際には多少は少ない量かもしれませんが、おおよそでよければ、お示しの条件からは、約9.3Lとしてよいかと思います(有効数字の桁数は、ご都合によってお決めください)。

 補足、承りました。#2,3です。

 コンプレッサーは空気漏れでも容積は変わらず、空気は漏れる前後で仮に摂氏20度(絶対温度293度)だとしますね。

>n-n'=PV/RT-P'V'/RT'=(PV/T-P'V'/T')/R

 こちらで求める場合は、リンク先のRのうち、気圧(atm)で表しているR=8.20574×10^(-2)[L][atm]/([K][mol-1])でモル数を求めます
 さらに、1モルが1気圧で22.4Lであることを使うと、漏れ出た空気の1気圧での体積(L)が求まります。
 計算すると、約9.3Lになります(小数点第2位を四捨五入)。

>1-(n'/n)=1...続きを読む

Q電熱線を作りたい(100V電圧で) 800W程度のもの作れますか?

こんにちは。
自作で、電熱線を作って、それに送風を当てて(扇風機で)暖房設備を作ってみたいと思いました。
昔に、乾電池で電熱線に電気を通して熱線で、発泡スチロールを切るという工作をしたことはあるのですが、100Vでも作ってみたいと思いました。

 で、私は一応、高卒で電気はちょっとは学んだことはあるのですが、電熱線などに関した知識はほとんどありません。

もし理論とかアドバイス頂ければうれしいです。
よろしくおねがいいたします。

Aベストアンサー

電熱線は「ニクロム線」です。

希望の抵抗値(12.5オーム)から適した径と長さを購入して作ればいいのですが、もったいないです。

電熱線はごく近距離のものを暖めるのに向いています。
暖房器具は作れないこともないですが、効率はよくないので、普通に部屋の暖房なら、一般的な家電を購入された方がいいと思います。

同じ仕組みの「電器ストーブ」は安いですが、電気代はかかります。他のものにしましょう。

Q空気の入ったポリ袋を握りつぶすとあたたかく感じるのは、空気が圧縮されたからと考えて良いか

段ボール箱に商品と一緒に詰める梱包資材にボーイパットというものがあるのですが、これを手で握りつぶすとあたたかく感じます。これは、空気を押しつぶしたために中の空気の温度が上昇したためと考えて良いでしょうか?
この梱包資材は、ポリエチレンとPETでできた袋に空気が充填されたものです。
http://www.tksc.com/data/612.htm
http://www.tcat.ne.jp/~t-momoki/kushonboy2.jpg

Aベストアンサー

空気の入った袋を握る。
当然、中の空気は圧縮されます。このとき、短時間ですから、断熱圧縮になり、押しつぶす量によっては発熱します。手で押しつぶす程度の体積(気圧)変化でも、結構な温度上昇になります。
実測したわけではないですが、体積を1~2割小さくする程度のことは簡単だと思います。
室温程度で空気を断熱圧縮すると、1割圧縮で6度、2割では15度くらいの温度上昇になるかと思います。実際には断熱ではなく、すぐに熱は逃げるのでここまで温度変化はないですが。
(案外大きいですね。計算して驚きました)


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