昨日に続いてなのですが調理学実験のレポートを書いています。湯とコーンポタージュの温度降下について書いているのですが、湯のほうが温度降下が大きいのですが、熱膨張係数が大きいほど自然対流が起こりやすく温度降下しやすいという事実からこれを説明するうまい方法はあるでしょうか?湯とコーンポタージュにこだわらずとも熱膨張係数というのはどういうものなのかしりたいです。図書館で調べればいいのですが今日もあすも10時間もバイトでなかなかしらべている暇がありません。しかし勉強はしたいのでお力ください。昨日の質問にお答えくださった皆さんどうもありがとうございます。とてもよくわかりました。

A 回答 (4件)

MiJunです。



>kouraさん、シンポの紹介有難うございます。
「超臨界」は少し興味がありますが・・・・?

さすがに「クッキング」と「超臨界」の接点はないでしょうが・・・・?
でも「加工食品」であったりして・・・・・?
⇒コストが合いませんよね・・・?
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確か熱物性シンポジウムもうすぐ福岡でひらかれるはずなのですが。



オーガナイズド・セッション
'timely'な研究の発表の場として次の3つを開催いたします.(かっこ内はオーガナイザ).

 (a) 【熱物性のシミュレーション】 (松本 充弘 氏)第1日目C室 10月21日(水) 14:40~16:40

 (b) 【超臨界流体の熱物性】(舛岡 弘勝 氏)第2日目C室 10月22日(木) 10:30~12:10

 (c) 【クッキングの熱物性】 (渋川 祥子 氏)第2日目B室 10月22日(木) 9:20~10:20

参考URL:http://www.jssst.or.jp/jstp2/sympo2.html
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以下の参考URLサイトは参考になりますでしょうか?


「熱膨張係数」
http://www.nmiri.city.nagoya.jp/nmiri/meikoken/1 …
(熱□□率)
http://www.viste.com/EarthquakePrediction/term.h …
(対流現象)
「地学」の用語集ですが、応用出来るのでは・・・・?

kouraさんの回答から「クッキングの熱物性」というタームを初めて知りました!
このような分野は家政学部あるいは農学部(?)なのでしょうか・・・?

ご参考まで。

参考URL:http://www.cemedine.co.jp/word/word.html
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うーん。

「クッキングの熱物性」という新しい熱力学分野です。

まず、熱は温度の高い所から低い所に流れます。

この流れはおなべの中に、ポタージュもしくは湯が入って

いたときにはいずれも液体なので「対流」をおこしつつ

温度の高い所から低い所に流れます。対流ができやすい

か、いなか、これが調理のときの「かきまぜ」と関係す

る。

ポタージュは熱膨張係数が小さくほど自然対流が起こり

にくく温度降下しにくいという事実があり、攪拌が必要に

なる。

お湯をわかすときポットに攪拌装置はついてませんよね。


(よけいなことですが

お料理のさいの、調理なべの熱伝導率というのがあり、使

われている金属(やガラス)による「固有値」というのが

あります。けれども、料理中や容器内に液体が入っている

場合は定常状態における熱流量の比率を表すものではな

く、当然温度により変化します。また固体部分と非固体部

分では熱伝導率が異なるため固体化(ダマなど)度によっ

ても変化します。これがおなべの焦げ付きになる)


でも、熱膨張係数のはなしだけでもよいようなので。

さらりとした液体ほど、熱膨脹係数は大きいし、

ドロリとした(粘性が高く、比重も高い液体(コロイドー

>ゲルという)ほど熱膨脹係数は小さい、対流もできず

調理後に、加熱処理の観点からはできふできがでやすい。

ようするに、
1)おなべをかき混ぜる、
2)こげつかせない、
3)食材に満遍なく火を通すという、

液体食材の調理動作の説明に熱膨脹係数という言葉がもち

いられています。

これは「クッキングの液体熱物性」というのですね。
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うまく説明できるかわかりませんが、喩えで説明してみます。

たとえば、その膨張する風船の上に昆虫のアリが何匹か乗っているとしましょう。
風船はふくらんでいますから、アリ同士も徐々に離れていきますね。
それを観察していたアリは、「この世界は膨張している!」と発見したとします。

でもアリは空を飛ぶことはできず、
平面の世界でしか生きられないので(つまり二次元の住人ということですね)、
風船を俯瞰的に観ることができません。

アリにとって、風船の表面が世界のすべてです。
その世界は膨張していますが、
風船の表面以外に世界が存在することはまったく想像できません。

風船の上をどこまで歩いても終点はありません。
アリの目線では、世界は無限に広く、終わりがないように思えます。

私たちの目線、つまり三次元的に見ると、
風船という空間は有限だし、風船の中も外も存在しています。
アリは風船という閉じた空間の表面をチョロチョロと歩いているに過ぎません。

しかしアリにしてみれば、表面が世界のすべてであり、
風船の中も外も存在しません。
アリにしてみれば、風船の中も外も、実際に観察するのは不可能であり、
それは概念的な存在でしかありません。

このアリにとっての風船の表面が、
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人間にとっての宇宙の外は、概念的に説明はできても、
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こんな説明で、わずかでもご理解の一助になれば幸いです。

うまく説明できるかわかりませんが、喩えで説明してみます。

たとえば、その膨張する風船の上に昆虫のアリが何匹か乗っているとしましょう。
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でもアリは空を飛ぶことはできず、
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風船を俯瞰的に観ることができません。

アリにとって、風船の表面が世界のすべてです。
その世界は膨張し...続きを読む

Q熱膨張の問題で質問なんですけどそもそも膨張率とはなんですか?あとこの問題の解き方も教えてくれたら嬉し

熱膨張の問題で質問なんですけどそもそも膨張率とはなんですか?あとこの問題の解き方も教えてくれたら嬉しいです

Aベストアンサー

「熱」「温度」とは、要するに「分子」のエネルギーなので、これが「高い」と振動などの分子の「運動エネルギー」が大きくなり、外に飛び出そう、張り出そうとします。
「気体」なら「圧力」が大きくなって、同じ圧力なら「体積」が大きくなる、つまり膨張します。
ペットボトルに飲みかけのお茶やジュースを冷蔵庫に入れておくと、少しつぶれます。空気の分が「縮む(収縮する)」からです。温度が下がったので「膨張」の逆が起こったわけです。あまりやらない方がよいですが、ぺットボトルの飲みかけのお茶を温めれば膨張して、下手をすると破裂します。

「液体」「個体」では、「膨張」の比率が空気よりもかなり小さいので、あまり目立って膨張・収縮はしませんが、でも、起こっていることは同じです。内部の「運動エネルギー」とか「圧力」が高くなって「大きくなろうとしている」と考えてください。

では問題。

0℃ で 20m = 2000 cm
であったものが、
50℃ で「1.2 cm 伸びた」つまり「2001.2 cm になった」
ということです。

ということなので、「熱膨張率」(1℃ あたり、どれだけの割合が伸びたか)は次のように計算します。

(1) どれだけの割合が伸びたか。

「2000 cm が 1.2 cm 伸びた」ので、伸びた割合は
  1.2 (cm) / 2000 (cm) = 0.0006

(2) 1℃ あたりに換算。
 上記は、「0℃ → 50℃」のときの「伸び」なので、1℃(= 1K) あたりでは
  0.0006 ÷ 50 = 0.000012 = 1.2 × 10^(-5) (/K)

(注)「1℃」は温度の高さなので、「温度差」を表すときには「1 K」(K:ケルビン)という値を使います。「絶対温度」の単位と考えればよいです。「絶対温度」の温度差は、「℃」で表した温度差と同じ値になります。

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Q対流伝達率の求め方

御指導願います。熱伝導解析を行いたいのですが、知識不足で困っています。
対流伝達率について求め方を教えてください。
また、良い参考書籍がございましたらお聞かせ願います。

Aベストアンサー

専門家ではありませんがgoogleで検索しましたら結構あたります。

キーワードを「対流熱伝達率」(または「対流物質伝達率」?)にされれば70件ぐらいヒットします。


軽く見て対流熱伝達率を求めていそうなのが下のHPでした。
「染色整理工程における省エネルギーについて」

参考書はPDFの論文をいくつかあたってください。
最後のほうに参考文献の紹介があるはずです。

参考URL:http://www.jasmec.go.jp/db/hp6/98/honbun/983602.htm


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