0度の氷を溶かすには80cal/1ccのエネルギーが必要といわれています。
1ccの氷を電気エネルギーを加えて溶かす場合の電力量は、加熱損失を無視すれば、
80cal→336J→0.093Wh(単なる単位換算)
と計算できます。
加えた電気エネルギーは溶けた水が保有していることになります。
逆に水を凍らせる場合、同様に 0度1ccの水→氷0度、
80calの熱を奪えば良いとされていますが、
これを「電気で80calの熱を奪う場合の電気エネルギー」としてはどのように考えれば良いのでしょうか。
エネルギーを奪うために加えたエネルギーと奪ったエネルギーの行方も教えてください。
背景
製氷の電力量がこの「80cal」に関連付けられれば、「氷の保冷」時間とその電力量にも(氷の比熱で)適用できるだろう、ということからです。とりあえずは原理的な知識として、設備等の効率は無視。
そんな単純なものではないのでしょうか。
No.2
- 回答日時:
すみません、前の回答のリンクを間違えていました。
http://www.meltec.co.jp/museum/ice/
なお、効率だけを考えれば、氷蓄熱冷房より普通にエアコン(COP=4~6)を使ったほうがよいです。
氷蓄熱暖房は、深夜電力を使うのと、夜は外気が冷たいので移動する熱量が少なくて済むという点が優れています。
早速のご回答ありがとうございます。
確認させてください。
Q1)
> 驚くべきことに今の冷蔵庫はCOP≒2になっています。
例えば、下記の考え方でよいでしょうか。
1ccの水0度→氷0度 エネルギー約0.1Whを奪うための電力は約0.05Wh(元質問計算値(逆現象)の半分)
氷0度1kg→-10度まで冷やす電力は、2.9Wh
…氷の比熱0.5cal/g×1kg×10deg=5,000cal→5.8Wh これの半分
Q2)
> 驚くべきことに今の冷蔵庫はCOP≒2になっています。
> 氷蓄熱冷房より普通にエアコン(COP=4~6)を使ったほうがよいです。
この両者COPの違いは、外囲温度差(利用できる熱交換媒体差も含む)による効率が影響しているとの見方でよいのでしょうか?
####
何度も済みませんがよろしくお願いします。
No.1
- 回答日時:
電気で「熱を与える」のは簡単ですが、「熱を奪う」ことはできません。
かわりに「熱を移動する」ことで問題を解決しています。ヒートポンプという装置を使います。冷蔵庫、エアコンもヒートポンプです。ヒートポンプは必ず熱を捨てる部分があって、エアコンの屋外器、冷蔵庫背面の放熱板(今は直接見えないものが多いですが)から熱が出ていきます。
ヒートポンプの効率=1kWhの電力を使って移動できる熱量?kWhは、COPという数字でカタログに記載されていますが、驚くべきことに今の冷蔵庫はCOP≒2になっています。電気の仕事量の2倍の熱を移動できるのです。
ヒートポンプで氷を作って冷房に利用する装置はすでに「氷蓄熱冷房」と呼ばれて一般化しています。
http://www.meltec.co.jp/products/refri_aircon/re …
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
似たような質問が見つかりました
- 工学 ヒートぽんぷ の可能性についてです ? / 6 2023/03/03 13:23
- 物理学 半径a,bの同心球の間に誘電率ε, 電気伝導率σの物質をつめ, 内球に電荷Qを与えるとき, 物質内に 3 2023/03/23 11:00
- 工学 ヒートぽんぷ の段々畑 についてです ? 2 2023/03/10 18:39
- その他(自然科学) 日射量と太陽光発電の効率について 1 2022/06/18 16:04
- 工学 ヒートぽんぷ にて 2 2023/03/21 14:53
- その他(職業・資格) 来年、仕事の都合でエネルギー管理士の資格試験を受験しようと考えているのですが、難易度について教えて下 1 2022/09/24 12:14
- 環境学・エコロジー EV車って本当に省エネルギーなのですか 4 2023/05/17 18:30
- 工学 ケトルのお湯 6 2022/08/03 10:59
- 環境学・エコロジー メタン 100 g を使って、コンバインドサイクル発電を行ったところ、34キロワット (34,000 2 2023/01/22 14:00
- 電気・ガス・水道 古い氷 4 2022/09/28 22:23
おすすめ情報
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
水(H2O)をトコトンまで圧縮す...
-
カキ氷屋台で氷を長持ちさせる...
-
コップの中の氷が解けても水位...
-
コップ回しても中のお茶は回ら...
-
あなたが興味深いと感じる科学...
-
2つの水槽に水を入れると同じ...
-
虹入りの氷
-
コップ一杯の氷水の氷が溶けて...
-
化学実験に関する質問です。氷...
-
大陸地殻の厚さは30km程度...
-
氷と永 似ていて書くときにどっ...
-
学園祭での氷の保存方法
-
【 物基 熱 】 問題 20℃の水100...
-
次 の部首はなんですか?
-
何故、氷は水に浮くのでしょうか?
-
火、風、水、雷の能力で一番強...
-
居酒屋のトイレにはなぜ氷が捨...
-
冷凍の『冷』や『凍』は、なぜ...
-
陽炎の反対的な意味をもつ言葉は?
-
物理Iの氷と水の熱平衡の問題に...
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
水(H2O)をトコトンまで圧縮す...
-
火、風、水、雷の能力で一番強...
-
氷に塩をかけた場合と砂糖をか...
-
コップの中の氷が解けても水位...
-
2つの水槽に水を入れると同じ...
-
炎の反対は氷ですか?水ですか?
-
次 の部首はなんですか?
-
氷の入ったコップの中に水をい...
-
「さんずいへん」って3画?4画?
-
あなたが興味深いと感じる科学...
-
熱力学の問題
-
コーラを冷凍庫に入れるとどう...
-
カキ氷屋台で氷を長持ちさせる...
-
氷と永 似ていて書くときにどっ...
-
コップ一杯の氷水の氷が溶けて...
-
ステンレスボトルの最適な洗い...
-
雪の積もる条件を教えて下さい。
-
化学実験に関する質問です。氷...
-
風が吹くと、氷のとけ方がはや...
-
飲み物に氷なしってできるんで...
おすすめ情報