保冷剤は、どうして長い間冷たいのですか？

保冷剤は、どうして長い間冷たいのですか？
宿題で必要なので、できればすぐ返事ください！
お願いします

No.1 回答者： marimo_cx 回答日時： 2002/08/18 20:33

宿題の答えをそのまま教えろというのは駄目です。

自分でどこまで調べてどのように理解していて何が解らないかということを書かないと回答は得られないと思った方が良いです。

ヒント：融解熱

No.2 ベストアンサー 回答者： naoppe 回答日時： 2002/08/18 23:00

＃１の方がkokokokihuggさんの為を考えてヒントしか回答されなかった事を考えると、僕が勝手に回答して良いものか？とも思いますが、お困りのようなので僕が考え付く範囲で回答させて頂きます。

保冷剤の種類にもいろいろあるような気がします。
水をパックしただけの簡単なものもありますし、もっと粘度の高い物質の場合もあります。

水の場合は比熱が大きいし氷から水に融解する時に「融解熱」を吸収しますから、全体としては大きな吸熱効果があると思われます。
ただ水は粘度が小さいので「対流」が起きてしまいます。
対流が起きると内部の水と表面の水との区別がなくなり、常に冷たい水が表面まで出てきます。
そうなると外気などとの温度差が大きい為に急速な吸熱が起こります。

対流によって常に温度差が大きい（冷たい）水が表面まで出てきますので、水だけの場合は急速に冷やすことができるけれど長持ちはしないと言えます。

それに対して粘度が大きい保冷剤の場合は対流が妨げられて、表面の保冷剤が吸熱して温められた後も内部の冷たい保冷剤が表面に出てくることはありません。

ある程度表面が吸熱してしまうと外気などとの温度差が小さくなるので緩やかな吸熱が続きます。
内部と外部の温度差は熱伝導によって熱交換かが行われますので、内部まで暖まってしまうまでにかなり時間がかかります。
このことが「冷たさの長持ち」の主な理由だと思います。

急速に冷やしたい時は「水（氷）」で長持ちさせたい時は粘度の高いヌルヌルとした感触の保冷剤を使うという使い分けがされている場合も多いと思います。
もちろん価格の問題もあり理想の保冷剤が使われているとは限りませんが・・。

それから大きさや形の問題もありますね。
枕のように大きな塊の場合は体積あたりの表面積（吸熱する面積）の割合が小さいので長持ちします。
それに対して小分けにしてあるものや薄っぺらなものは表面積の割合が大きいので急速に吸熱してしまい長持ちしません。

保冷剤の入った「氷枕」は大きくて厚みもあるので長持ちすることも納得できますよね。

以上、非専門家の推察でした。

この回答へのお礼

ありがとうございました

お礼日時：2002/08/19 08:55