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締切り済みの質問

温まりにくいが、保温性はある金属?

初めまして

タイトル通りの特性を持った金属を探しています。
詳細な特徴としては:
(1)40℃の熱を与えて、金属が40℃になるまでに長時間(5時間程)要する。
(2)放置した際、40℃から温度が下がり切るまでに長時間(2時間半程)要する。
以上が特性です。

また大きさですが、最終的に直径4cmの球体となります。

この類の知識がゼロで、大変に困っています。ご回答お待ちしています。

投稿日時 - 2020-01-09 14:18:52

QNo.9699811

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回答(3)

ANo.3

まず、ものの冷めにくさには「熱容量」と「放熱性」の、2つの視点が必要です。

まず、物理学的な厳密さはおいておいて、ものが「温まる」ということは、内部に熱が「貯まる」ことだと理解してください。そして、同じ1℃温度が上昇するとしても、少ない熱ですむものと、多くの熱が必用なものとがあります。逆に、後者は冷めるにも多くの熱を放出することになるので、

温まりにくい=冷めにくい

ということになります。この、温まりにくさのことを「熱容量」といい、熱の量を水槽の水量、温度を高さに置き換えると、水槽の底面積が熱容量になります。

一方で、熱の出入りの大きさも問題になります。多くの熱を貯えられても、熱の出入りが多ければ、すぐに冷めてしまいます。これは、いわば、水槽についた蛇口の大きさですね。いわゆる断熱材というのは、この出入りを抑えることでものを冷めにくくするわけです。これが「放熱性」の視点です。

で、大事なことは、水槽も水が多いうちは勢いよく水が出ますが、水位が下がると水の出も衰えます。熱の場合、周囲との温度差が問題で、外気温が20℃のとき、40℃のものが30℃になるのに1時間かかったとして、あと1時間たてば20℃になるかというとそうではなく、だいたいですが25℃くらい、さらに時間たつと22.5℃と、いわゆる「半減」していきます。

ですので「下がりきる」といっても、原理的には室温にはいつまでたってもなりません。(湯たんぽも、ぬるくなるのは早くても、完全に水になるには意外と時間がかかります。)
ですので、こういうときには、例えば「周囲が20℃で、40℃から30℃以下になるのに5時間以上」のように言わないと、通じません。

とりあえず、ここまで理解されたら、もう一度ご所望の条件を決めて、質問し直されるのをお勧めします。

投稿日時 - 2020-01-10 12:47:47

ANo.2

知識ゼロと言ってるから責められないんだけど、さすがにいろいろおかしいです。いずれにせよ、求めている物質の特性が金属ではないので樹脂類を当たったほうがいいですよ。

もし、それでも質問をされるのであれば、あたためる前の物体の温度と下がりきったあとの温度、および物体を放置する際の外気温を定義したほうがいいです。
また℃は温度の単位で熱量の単位ではないので40℃の熱を与えるという表現も「気温40℃の部屋に放置する」などに変更したほうがいいです。

投稿日時 - 2020-01-09 15:13:04

ANo.1

比熱の高い金属
https://www.hakko.co.jp/qa/qakit/html/h01020.htm
この一覧表から見ると
アルミニウム・・・900
ジュラルミン・・・840
ナトリウム・・・・1240
マグネシウム・・・1030
このうちナトリウムは危険な物質なのではずして残りの三つ

それから比熱が高くても 熱伝導率も高いとすぐに熱が逃げていくので
アルミ・・・・・204
ジュラルミン・・164
マグネシウム・・159

投稿日時 - 2020-01-09 15:09:25

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