今、中学校の技術で「電気エネルギーが熱エネルギーに変わる仕組みを電気機器を使って説明しなさい」という課題がでているのですが、よくわからないので、教えてください。このことに関するホームページでも、いいです。すっごく詳しく教えてくれると助かります。

A 回答 (3件)

こんにちは。


先生が出題したところの意図は『どのような方法があるか』と言うことだと思います。電気(電力)から“熱”を作り出すには1つの方法だけではありません。難しい原理を聞いているのではないと思いますから実現可能な、実用されているものを列記することから始めましょう。

例、たとえば身の回りにあるものなら、
1.電気コンロ、アイロンのたぐい
2.電気ストーブ
3.エアコン
4.電子レンジ
5.IH調理器具(レンジ、炊飯器)
ぐらいかな。
最近のコタツで中が明るくないのは(2.)に近いけど別に考えてもいいのかな。

実用化されていないものとして
音響冷却(加熱)。スピーカーと筒(パイプ)で熱交換。

なんてのもあるよ
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この回答へのお礼

どうも、ありがとうございました!!とっても参考になりました。

お礼日時:2001/11/25 19:11

mikroさんの、「2.電気ストーブ」は、いわゆる「赤外線ヒーター」というやつでしょうか。

「1.」はニクロム線の電気抵抗ですね。(白熱灯が熱くなるのも同じだけど)

電子レンジの原理は、中学では難しいでしょうね。

「理科」でなくて「技術」ということだと、エネルギー不滅の法則とか、そういうものまでは扱わず、ただ、こういうものがある、ということでいいのでしょうね。
「3.エアコン」のヒートポンプも、ちょっとしんどいか?
「IHヒーター」というのは、実は私もよくしらないのです。

基本的には、熱というのが、分子(原子)の振動だ、ということで、じゃあ、その振動はどうやって作り出す・・。しかし、「技術」かなあ。

「熱」を作るつもりはないのに、エネルギーロスで、熱が出てくるものは多いですね。蛍光燈も、モーターも、熱を発生しなけりゃもっと、エネルギー効率いいのに。
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この回答へのお礼

助かりました。どうもありがとうございました。

お礼日時:2001/12/01 16:15

課題ということですので、あくまでヒントで・・・



1:電熱器や電球が熱を帯びます
2:電気は通る道筋に抵抗があると熱を発生します
3:小学校のときにやったニクロム線の実験を思い出しましょう

こんなところでどうでしょう。
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この回答へのお礼

どうもありがとうございました。

お礼日時:2001/12/01 16:13

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>単三乾電池のもつ動電気エネルギーを静電エネルギー(1/2 CV^2)に変換すると、
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 音の場合、音は媒質中(ふつうは空気中)を伝わる振動です、振動は物質を構成する分子の規則的な運動と云えます。分子が運動すると周りにも分子が居るわけですから摩擦が起こり、ぶつかり合って不規則な運動、即ち熱になってしまいます。音が遠くへ伝わるほど減衰するのは熱に変化してしまっているからです。

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みなさまの回答にあるように,「最終的」には赤外線として宇宙へ放射されますが,
この放射の度合いは,ものすごく大雑把に言えば,温度の4乗で増えます.
従って,地球が熱くなれば,その分,放射が増えて,バランスを保とうとします.

何を以って「最終的」かは難しいところですが,1万年のオーダーであれば,
「熱エネルギー」は,海や陸地や大気の熱容量で蓄えられたり,
大気分子内にエネルギー(分子内の振動・回転のエネルギー)として
蓄えられたりします,
また,水と氷の状態変化時のエネルギー差(潜熱)分として蓄えられる(極地の氷が増えたり減ったり)ものもあります.

>また、熱は真空中を伝わることが出来ないとも。

↑これは完全に誤りで,熱の伝わり方には3形態あります.
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みなさまの回答にあるように,「最終的」には赤外線として宇宙へ放射されますが,
この放射の度合いは,ものすごく大雑把に言えば,温度の4乗で増えます.
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何を以って「最終的」かは難しいところですが,1万年のオーダーであれば,
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だと聞いた。
 黒体放射に代表されるが、
どんな物体でも熱に応じて電磁波を出している。
それは、物体の中の電子が熱運動し、その動き
が変化(減速などのエネルギー低下)に応じて
その分のエネルギーが電磁波として放出される
と考えていいでしょうか?
 それは白熱電球も同じ原理と考えていいです
か?

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 光が生まれる原因《のひとつ》は、荷電粒子の運動の変化
だ。
 黒体放射に代表されるが、
どんな物体でも《温度》に応じて電磁波を出している。
それは、物体の中の《荷電粒子》が熱運動し、その動き
《の》変化(減速などのエネルギー低下)に応じて
その分のエネルギーが電磁波として放出される
と考えていい。
 それは白熱電球も同じ原理と考えていい。


----------
勘違いか思い違いか打ち間違いだと思うのですけど、
回答#1~#5は、大きな誤りを含んでいます。

#1> 白熱電球から発する光は、黒体放射では無く、発熱体の放射現象です。

白熱電球から発する光のスペクトルから考えると、
白熱電球からの放射は良い近似で黒体放射とみなせます。

#2> このエネルギー状態が落ち込むときに光、電磁波を放出します。

それは蛍光灯やLEDの原理です。白熱電球の原理は違います。

#3> 電子すらないまったくの真空からでも放射は起きます。

リンク先のどこにもそんなことは書いていない。リンクのミス?

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黒体の「体」は物体の「体」なので、物体と関係ないわけがないです。

#5> 湯たんぽの湯の自己放熱ですから、黒体放射に相当します。

湯たんぽが温かいのは、熱放射でなく熱伝導のためです。


回答された方々からの訂正があるといいですね。

 光が生まれる原因《のひとつ》は、荷電粒子の運動の変化
だ。
 黒体放射に代表されるが、
どんな物体でも《温度》に応じて電磁波を出している。
それは、物体の中の《荷電粒子》が熱運動し、その動き
《の》変化(減速などのエネルギー低下)に応じて
その分のエネルギーが電磁波として放出される
と考えていい。
 それは白熱電球も同じ原理と考えていい。


----------
勘違いか思い違いか打ち間違いだと思うのですけど、
回答#1~#5は、大きな誤りを含んでいます。

#1> 白熱電球から発する光は、黒体放射で...続きを読む

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塩酸に銅板と亜鉛版をさしたら化学エネルギーが電気エネルギーに変わる、という実験をしました。
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水銀、白金、金)
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左にいくほど、イオンになりやすいということです。


お尋ねの件でいえば、亜鉛(Zn)のほうが、銅(Cu)よりもイオンになりやすいということです。

また、金属はイオンになるときに、電子を放出します。


 例  Zn →  Zn2+ + 2e-    ※e-:電子です。マイナスの電荷をもっています。


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 Zn + 2HCl → Zn2 + 2H+  +2Cl-

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飲料水自動販売機の加熱と冷却の仕組みを図解などで詳しく説明したサイトなどがあれば紹介してください。

疑問の発端は、加熱と冷却でヒートポンプは行なわれているのか?というところからです。自販機関係の最新省エネ技術なども教えていただけるとありがたいです。

Aベストアンサー

No.3です。ご回答します。

自動販売機の最大の課題は省エネだそうです。

ほとんどのことは以下のpdfに出ています。
今後の課題も詳しいです。
規約上URLは記載できませんので
「eccj toprunner jidou1」で検索してください。

瞬間冷却の給茶機は参考URLにあります。

参考URL:http://www.kinkisunpokka.co.jp/auto.html


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