家電製品のカテゴリーで、暖房機についての専門家の方のご説明の中に、「遠赤外線ヒーターが暖かいのは、ふく射熱を利用しているからで、これとは反対に、冷たい物体からは「冷」輻射熱が発せられる」という趣旨が述べられておりました。

この「冷」輻射熱は、当たった物から熱を奪うようです。
わたしのつたない知識では、全くこの「冷」輻射熱について理解が出来ません。
おわかりの方、教えていただけませんでしょうか。

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A 回答 (5件)

ご質問は、「当たった物から熱を奪う冷輻射熱とは何か?」だと思います。



実生活においても、太陽やたき火に手をかざすと暖かく感じますが、温度が低い氷に手をかざしても冷たくは感じません。
もし冷たい物質から冷輻射熱がでているとしたら、雪や氷で作られた「かまくら」の中は、身も凍る寒さになってしまうと思われます。
本当に「冷輻射熱」というのはあるのでしょうか?

今までの皆さんの解説にもありましたように、物体間での赤外線のやりとりで物体の温度が変化するということに間違いは無いと思います。

ですが、どこかに温度の低い物体Aがあって、近くにある(接触していない)物体Bの温度が低くなったとしても、それは物体Bが自分で放出している赤外線エネルギーのせいであって、物体Aの冷輻射熱(すなわち積極的な関与)による現象ではないと思います。

どんなに低い温度の物体であっても赤外線を放出しており、赤外線とは(量の多少はあっても)エネルギーであり、エネルギーを受け取れば受け取った物体の温度は上昇するのがエネルギー保存則というものではないでしょうか?

「赤外線を放出しない」、または、「周囲より赤外線の放出が少ない」と言う物質はあっても、「物体を冷却できる冷輻射熱を放出する物質」が存在するとは思えません。

もし、物体Bを”積極的に”冷却するのであれば、それは物体Bより低エネルギーというような生やさしい物ではなく、絶対的なマイナスのエネルギーを”与える”事になるからです。

私としては、「当たった物体の熱を奪う冷輻射熱」とは、物事を考えるための手段や、人間の概念としては有効であっても、実際に放出したり、集めたりができるものであるとは思えません。

また、冬の窓付近が寒いのは、窓(ガラスや雨戸など)自身が冷たくなり、それに接触した室内の空気が冷やされるからです。
窓が冷たくならない工夫(真空2重ガラスなど)や、冷たい窓に室内の空気が接触しなくなる工夫(カーテンをするなど)をすれば、防げます。一度お試しを。
(もっとも、カーテンまでもが冷やされてしまっては意味がありませんが)
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
>冷たい物質から冷輻射熱がでているとしたら、雪や氷で作られた「かまくら」の中は、身も凍る寒さになってしまうと思われます。
うーん、またまた、納得してしまいました。論理には弱い私です。
無意識に期待していたかもしれません。
>エネルギーを受け取れば受け取った物体の温度は上昇するのがエネルギー保存則というものではないでしょうか?
エネルギー保存則は、疑ったことがない私です。
>窓(ガラスや雨戸など)自身が冷たくなり、それに接触した室内の空気が冷やされるからです。
2重ガラスで防げるのでは、光線ではなく、やっぱり対流だったんですね。
>「物体を冷却できる冷輻射熱を放出する物質」が存在するとは思えません。
そんなもん有るわけない。勝手に作るなと言いたくなりました。

お礼日時:2001/11/11 09:18

>冷輻射では、ビームを絞れそうもないですね。



いや、できるんじゃないでしょうか。

例えば、懐中電灯で壁を照らすと明るい領域が丸く浮かび
上がりますが、電球のフィラメントを超低温の物質に
替えると、その領域が強く熱を奪われる領域になると
思います。

超低温フィラメント(なんじゃそりゃ)が単独であるだけ
だと、壁が発した赤外線を吸収するのは小さい点でしか
ありません。しかし、懐中電灯にセットした場合、壁の
「明るい領域」から発せられた赤外線が懐中電灯の前面
ガラスに入れば、結局フィラメントに到達して吸収されて
しまうことになります。つまり、壁から見て、吸収される
面積は小さい点から前面ガラスの大きさに拡大している
のですから、強く熱を奪われることになります。

赤外線が光の直進・反射・屈折の法則を満たすとするなら、
逆方向からの光も同じ光路を通ることを考えると「冷輻射」
も同じ法則を満たすことになるでしょう。そうすると、
「冷輻射」は凸レンズや凹面鏡で焦点に集めたり、レンズ
で結像させることができるという結論になります。

ホントかな?
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この回答へのお礼

度々ありがとうございます。
またまた、うっかりと現実に戻ってしまいました。
「冷輻射」も光線でした。反赤外線でしょうか。
同じ光路の逆でいいのですね。

冷凍光線銃、いちど作って見たいものです。
ズームレンズとペルチェ素子と凹面鏡でしょうか。

出来るわけないですね。

お礼日時:2001/11/10 09:29

物理に造詣の深いお二人が回答されていますので補足することはありませんが、小生は冬になると、この冷輻射という現象を実感いたしております。



 部屋で座る時は、窓を背にしては、絶対座りません。それこそ、冷輻射熱で背中から体の心まで冷えてしまいます。冬に弱い小生ではありますが、こればかりは頑固に守っています。勤務先でも、机を窓の方に置いて、部屋の内側に座っていました。社長さんなどが、窓を背にして座っていらっしゃるのを見かけますが、冬は寒くて叶いません。

 しかし、冷輻射熱とはうまい表現ですネ? 初めて聞きました。
では、失礼します。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。
ますます現実味を帯びてきました。実感は、大切ですよね。

>冷輻射熱で背中から体の心まで冷えてしまいます。
これで直進性があることも、分ります。

>冷輻射熱とはうまい表現ですネ?
うまい表現と褒めてあげれば、良いのですね。

時節柄、風邪など召しませんよう。 では
 

お礼日時:2001/11/10 09:14

輻射は電磁波の放出のことで、熱に関して論じている文脈


では赤外線が主役ですね。

常温の物体も、もっと冷たい物体も輻射を行って熱のやり
取りをしていますが、温度の低い物体のほうが輻射の量は
小さいので、結果的に熱が冷たい物体のほうに吸収されて
いきます(ここでは伝導と対流は考えないことにします)。
これが正統派の物理学による説明です。

さて、ここで基準をずらして、
・熱い物体は輻射をする
・常温の物体は輻射をしない
・冷たい物体は「冷」輻射をする
としてみるとどうなるでしょうか。ちゃんと確かめたわけ
ではありませんが、輻射による熱のやり取りをかなりの
程度まで”破綻無く”説明できそうです。その意味で、
仮想的に「冷輻射」というものを導入してもいいんじゃ
ないか、となります。でも、普通はしませんよ。

こんな屁理屈をこねないで、「そんなもんあるわきゃない」
という回答のほうが良かったでしょうか。仮面ライダー
とかウルトラマンには「冷凍光線」なんてのがありましたね。

そういえば、「電流」は相変わらず電子の流れと逆方向に
流れていますね。訂正する機会を失うと、こんなことに
なってしまいます。
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この回答へのお礼

早速の回答ありがとうございます。
「冷輻射」とは、正統派の物理ではなく、やはり合目的的な仮想的イメージなのですね。
安心しました。
普通は、こんなものは導入しないと考えても良いのでしょうね。

そういえば、私の少年時代の、少年クラブの冒険科学小説には、よく、熱線銃が威力を発揮していました。
冷凍光線銃の原理は、超低温技術でしょうか。冷輻射では、ビームを絞れそうもないですね。

お礼日時:2001/11/09 21:15

 ここで言う輻射とは、物がその温度に応じて放出している赤外線のこと。

赤外線のやり取りが平衡状態にある時をゼロとして考えれば「冷」輻射熱という概念は実用的です。

 半径1の球形の部屋があって、その中心に何か小さい物体を置く。部屋の壁面と物体が同じ温度の時には、壁面も物体も同じスペクトル(波長の分布)を持つ赤外線を放出している。そうしますと、単位時間あたりに物体が放出する赤外線のエネルギーと、単位時間あたりに物体が受け取る赤外線のエネルギーは同じです。だから実質、物体における赤外線の収支はゼロである。かくて、いつまで経っても物体の温度は同じ。当たり前ですね。

 で、壁の一部が少々熱い場合はどうなるか。壁の全表面積4πのうち面積Aの部分が物体や壁の他の部分よりちょっとだけ(ΔT度)熱いとする。壁の温度分布はいつも一定に保たれているとしましょう。すると、Aの部分は他の壁や物体よりちょっとだけ多めに赤外線を出す。この多めの分が、物体を温める訳です。物体が出す赤外線より受け取る赤外線の方が多いからです。
(もちろん他の壁の部分も温めるけれど、壁の温度は変わらない仕組みだと仮定したから、その熱は部屋の外に捨てられている。また、Aの部分はエネルギーを失うのだけれど、これも部屋の外から供給される。)
 そうして、物体の温度はだんだん上昇し、一定値に達する。でもΔT度までは上昇しない。ΔTが小さいとき、「AΔTだけ上昇する」と近似できます。
 ではAの部分がちょっとだけ(ΔT度)冷たい場合はどうか。Aの部分は他の壁や物体よりちょっとだけ少なめに赤外線を出す。ですから、物体が出す赤外線より受け取る赤外線の方が少なく、長時間待てば物体の温度はAΔTだけ下降する。

 要するに、物体から熱源(もしくは「冷」熱源)を見込む立体角がA。物体の輻射の収支がプラス(あるいはマイナス)になることによって物体の温度が上昇(もしくは低下)する。

 収支がゼロである場合を基準にしてこれを言い直してみましょう。物体や熱源以外の壁が出す輻射を無視して、熱源から来る過剰な輻射だけ見れば、「熱源から物体へ輻射が一方通行で飛んできて物体を温めている」ことになる。(この見方において重要なのは、輻射量は熱源の温度で決まるのではなく、熱源と物体の温度差で決まるという事です。さもないと「長時間待てば物体の温度は幾らでも上昇する」という誤った結論に至る。)
 冷熱源の場合には、「物体から冷熱源へ輻射が一方通行で飛んで行って物体を冷やしている」ことになる。これを「冷熱源から物体へ冷輻射が一方通行で飛んできて物体を冷やしている」と言っても差し支えない。「冷輻射」などという物理的実体は存在しないのですが、仮想的に輻射のエネルギーの流れの向きを逆転したものと考えればつじつまが合う。熱源でも冷熱源でも効果は同じ。近づけばAが大きくなり、多くの(冷)輻射を受ける。温度差ΔTの絶対値が大きくなれば、それだけ(冷)輻射量も大きい。
 いちいち輻射の収支計算をしなくても、差額だけ計算すれば良いので、こっちの方が便利ですね。

 ΔTが大きい場合にはAΔTじゃいい加減過ぎで、もう少し真面目に輻射量を計算してやる必要があるんですが、ご質問の主旨から逸脱しそうだからこのへんで。
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この回答へのお礼

いつも知的輻射をいただいております。
お忙しいところ詳細かつ論理的な、ご説明をいただき、ありがとうございます。
普通の物体は、それなりに、互いに赤外線のやり取りをしているのですね。
論理的には、冷輻射のような概念を導入できることを理解できました。

>「冷輻射」などという物理的実体は存在しないのですが
知らないうちに新しい放射現象が見つかったのかと愕然としましたが、実体は、存在しないことも確信できて安心しました。

ただ、本当に実用的かどうかは、わざわざ、仮想的イメージを作るほどのメリットは、感じられませんでした。

お礼日時:2001/11/09 19:53

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Aベストアンサー

>ヤマハのHPにはマジェスティのカタログはあったのですが
>マジェスティ125はなかったので

海外仕様(台湾/欧州)だから…
http://www.yamaha-motor.com.tw/motor/motor_majesty_FI.htm
http://www.yamaha-motor-europe.com/products/scooters/125cc/majesty125.jsp
殆どは、台湾製(通称:コマジェ)

>1

↑でも大体の事は解るけど、簡単な日本語版なら↓(販売店版PDF)
http://www.presto-corp.jp/lineups/07_yp125fi/

>2

http://ja.wikipedia.org/w/index.php?title=%E3%82%AD%E3%83%A3%E3%83%96%E3%83%AC%E3%82%BF%E3%83%BC&oldid=20057137
http://ja.wikipedia.org/w/index.php?title=%E3%82%AD%E3%83%A3%E3%83%96%E3%83%AC%E3%82%BF%E3%83%BC&oldid=20057137

簡単に言えば、エンジンの燃焼室に適正な「混合気」を送るために
ガソリンと空気の量を調節するための部品
http://www2.yamaha-motor.jp/bike-word/word.asp?id=104
FIはこれを電子制御(自動化)してるだけ(FIなし=手動での調整)

>3 -1

まだ免許も無いみたいなので、先にこっちから。
コマジェは、原付二種(小型)のAT(オートマ)限定免許で乗れます。
免許取るには、教習所を卒業 → 本試験(学科のみ)なので
マニュアル免許に比べると、時間も料金が少し早い・安いだけ
AT限定免許では、左足でギチャンジするマニュアル車は運転出来ません。
http://www.yamaha-motor.jp/mc/world/license/what/index.html#AT
(原付一種:50ccのマニュアル車は運転可)

次に、小型免許では「高速道路」など、自動車専用道(有料でない道も)を
通行出来ないので、質問者さんがどこに住んでるか知らないけど
良く使う道が走れない可能性が出て来ます。
(自動二輪免許以上なら、この問題は殆どない)

只、小型免許はそれ以外は、自動車税や任意保険も安いので
高速道が使えない=「長距離ツーリング」には不向きなだけです。
(近くから長距離フェリーが出ていれば殆ど気にならないけど)

>3-2

コマジェのメリットは、同排気量中ではボディが大きく価格も安価(後述)
改良部品も日本国内のオーナーも多いので、ネットで情報がすぐなのと
大型=2人乗りが楽(免許取得後すぐはダメ)、荷物容量(大)
安定した走行性能(小回りは若干苦手)

デメリットは、海外生産なので中古を除き新車購入出来るのは
日本国内どこでも…と言う訳には行かない。
+どこのバイク屋でも交換部品を注文出来る訳ではないので
同じヤマハでも、日本のヤマハとは別物として考えないとダメで
部品精度(出来の良さ。耐久性)も国産に比べれば落ちます。
(品質管理とかの基準が曖昧になってしまうのが珍しくないので)
社外品の交換パーツが多いのはメリットなんだけど、そうしないと
ちゃんと走らない様では、デメリットと背中合わせと言う事。

まぁ自分で工具少し買っていじれる程度の乗物だし
サービスマニュアル(プロが整備するための本)も↓に在るので
http://www.yp125.com/yp125.html
大学生が乗るには 丁度いいとは思うけど、
ビクスクは「盗難/いたずら(対策)」「保管場所/駐輪」の問題も在る。
後は地域によって「ピンクナンバー(黄色の地域も)」になるので
それが嫌だ…と言う人も居るけど、それは仕方ない事だし…

そもそも「小型免(MT車含む)では、国産マシンの選択肢が少ないので
(昔のマシンは「2サイクルエンジン」=環境に悪い)
どうしても、似たマシンになってしまうのもデメリットの1つかな…

また、北国や標高の高い地域なら、FIのセッティングの問題も
(高温多湿の台湾向けに調整されて出荷されているため)
これはキャブ車なら問題無いので、一応念のため

>ほか

先ずは、実車を見つかる、触らせて貰う、乗せて貰う…が先。
幾らカタログだけ見ても、オーナー話(実体験)に勝るものはないので
オーナーサイト(ブログ検索推奨)も多いので、基本ここから。
中古車も多いから、バイク屋で見せて貰うだけでもいい筈
近くのショップに在れば…の話だけど
http://goobike.com/cgi-bin/search/search_syasyu.cgi?maker_cd=2

>ヤマハのHPにはマジェスティのカタログはあったのですが
>マジェスティ125はなかったので

海外仕様(台湾/欧州)だから…
http://www.yamaha-motor.com.tw/motor/motor_majesty_FI.htm
http://www.yamaha-motor-europe.com/products/scooters/125cc/majesty125.jsp
殆どは、台湾製(通称:コマジェ)

>1

↑でも大体の事は解るけど、簡単な日本語版なら↓(販売店版PDF)
http://www.presto-corp.jp/lineups/07_yp125fi/

>2

http://ja.wikipedia.org/w/index.php?title=%E3%82%AD%E3%83%A3%E...続きを読む

Q【シュテファンボルツマンの法則とは熱輻射により黒体から放出されるエネルギーは熱力学温度の4乗に比例す

【シュテファンボルツマンの法則とは熱輻射により黒体から放出されるエネルギーは熱力学温度の4乗に比例する】

この法則を身近な事で例える事できますか?

太陽光でコップの水の温度を0℃を10℃へ上昇させるには、水の温度差である10℃の4乗、つまり10000℃のエネルギーを太陽から貰う必要がある

この例えでいいですか?

Aベストアンサー

正しいとは言えない。
この法則は熱輻源から熱放射されるエネルギーは、熱輻源の絶対温度の4乗に比例する、と言う意味。
E=αT⁴

例えば、同じ量の鉄で、1000°C(1273°K)から輻射されるエネルギーは100°C(373°K)から輻射されるエネルギーの(1273/373)⁴倍=135倍。

だから、100°Cの鉄のそばでは温かく感じ、1000°Cの傍では熱く感じる。

E=αT⁴を使って太陽の表面温度が推計された。
太陽表面が1秒間に放出する全エネルギーをEとし、太陽の半径をrとするとE=αT⁴×4πr²

そのエネルギーが地球に届く時はエネルギーは減衰するけど、
降り注ぐ日光のエネルギーの熱量を測れば実験的にも得られる。

またエネルギーは面で受けるから、その面積で割ってやる。
αは実験的に解っている。

計算するとT=5800[k]。
太陽表面温度は絶対温度で5800k、(5500°c)

QYBR125とYBR125SPの違い。

現在、私はバイク免許の教習中で免許を取ったらYBR125を
買おうと思っています。しかしYBR125にもいろいろ種類があるようで
どれを買おうか迷っています。
とりあえず普通のYBR125とYBR125SPのどちらかを買おうと思っていますが
違いがわかりません。
YBR125SPのほうが値段が高いようなのでSPのほうがいいのでしょうか?

Aベストアンサー

いろんな年式とモデルがありますが、大雑把な分類。
日本ではYBR125SPは年式でアメリカンか天剣10周年モデル、
YB125SPがレトロタイプ、YBR125G/KGがオフ仕様、
YBR125Kがビキニカウル仕様です。
当方2006年モデルに乗ってます。
http://www29.atwiki.jp/ybrs/pages/17.html
http://www.yamaha-motor.com.cn/mc/products/index.html

SPは、発売当初はアメリカンタイプでしたが、最近
日本では天剣10周年モデルの丸ライト仕様があり
間違ってYB125SPをYBR125SPと表記している例もあります。
旧SP(アメリカンタイプ、玉数少ない)
http://www.goobike.com/cgi-bin/search/spread.cgi?8300288B30120530001+
http://www.tatsuyoshi.net/toyota/mc/20081224/ybr125.html

本当はYB125SPをYBR125SPで紹介(レトロタイプ 中国ではYB125SP)
http://www.goobike.com/cgi-bin/search/spread.cgi?8701443B30121227002+
http://www.goobike.com/cgi-bin/search/spread.cgi?8502363B30121227005+

新SP(天剣10周年記念モデルでカウルなし丸ライト)
http://www.goobike.com/cgi-bin/search/spread.cgi?8501075B30121206002+

どれも並行輸入なので、新車でショップ保障1年が多いです。
リコールとかサービスキャンペーンの対象とならないので注意。
パーツは、国内にほぼ在庫あり通販かショップで2日ほどで届きます。

いろんな年式とモデルがありますが、大雑把な分類。
日本ではYBR125SPは年式でアメリカンか天剣10周年モデル、
YB125SPがレトロタイプ、YBR125G/KGがオフ仕様、
YBR125Kがビキニカウル仕様です。
当方2006年モデルに乗ってます。
http://www29.atwiki.jp/ybrs/pages/17.html
http://www.yamaha-motor.com.cn/mc/products/index.html

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Q光の輻射熱について

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Aベストアンサー

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放射の影響は,それを受ける物体の構成によって異なります。
一般論として,放射線のスペクトル分析によって,放射体の構成やエネルギー状態を分析出来ます。
受光体が完全黒体と仮定すれば,受け取るエネルギーは,発光体からの距離の自乗に反比例して弱まりますが,面積率は100パーセントになります。
現在の日本の物理学では,輻射に変えて放射の言葉が用いられています。
輻射と放射はほぼ同じ意味ですが,常用漢字上の用法の変化です。

Q自然放射線と人工放射線の違い

自然放射線と人工放射線の違いを教えて下さい。

福島原発事故の報道で自然放射線でこれ位の被爆をしますので
福島原発の放射線は漏れても大したことありませんよ

といった報道が多いですが
「本当かよ?」
というのが正直な気持ちです。

やっぱ自然放射線と人工放射線は違いますよね。

Aベストアンサー

#2です。
原子炉内部で起こる反応と同じ反応が起こったのであれば当然放、ヨウソ131も作られたと思いますが、ヨウソ131は半減期が8.1日と短いので多分もう検出できるレベルでは残っていないでしょう。

ただ、反応プロセスが同じであれば人工でも天然でも同じ結果が得られるのが物理・化学の世界です。

Q気体を圧縮すると熱を発し、液体が気化すると熱を奪う。ことに関して教えて

気体を圧縮すると熱を発し、液体が気化すると熱を奪う。ことに関して教えてください。

LPガスボンベ等を使用すると熱を奪われてボンベが冷たくなります。充填する時はボンベが暖かくなります。なぜそうなるのかを業者さんに聞きました。

答えは、高圧で液化された物質(液化ガス)が狭いところから広い処に出るときに熱を必要とする為、ボンベの熱が奪われボンベ自体の温度が下がる。気体を圧縮する時は圧縮する工程で広いところから狭いところに行くと分子の熱が・・・云々(長くて忘れてしまいました)でした。

加圧すると熱を持ち、放出されたら熱を奪う。と言うのは学校や、その他で学び、ボンベを使用してみて事実として体験しているので、漠然としては分るのですが、LPガスを充填する場合、LPガスの分子自体はどの様にして(どこから)ボンベを熱くする程の熱を得るのでしょうか?

猿にもわかるような説明を頂ければ幸いです。宜しくお願いします。 

Aベストアンサー

気体の分子は不規則に飛び跳ねています(気体であること自体でそれだけのエネルギーをもっている)、液体ではその運動量が小さくなり、固体では振動するだけになります。
したがって、圧縮されると飛び跳ねる運動量が制限されるため、分子同士の衝突が激しくなり、摩擦熱が発生します、言い換えれば、運動エネルギーが運動を制限された分熱エネルギーに変換されるのです【エネルギー不変の法則】
参考 ボイルシャルルの法則 気体の体積は温度に比例し、圧力に反比例する


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