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放射冷却を利用して作る単結晶の氷」記事へのコメント

  • スライド (スコア:2, 参考になる)

    by Anonymous Coward

    完全に透明な氷の製造
    http://jstshingi.jp/abst/p/09/904/nagaoka8.pdf [jstshingi.jp]

    • by Anonymous Coward

      放射で凍らせるあたりがよく分からんな

      pdf5ページ目に図があるんだが、
      ペルチェの隣の真空層の役割がわからん

      ペルチェ直で水に触れて凍るのと
      真空層を経由して凍るのでは、
      単純に速度が違うだけの気がするのだが。

      あと放射で熱を伝える分、効率が悪くなりそうだし
      0度以上で凍るようには思えない。

      • by Anonymous Coward

        例えば、ペルチェ素子を50x50mm2とすると、
        -37 ℃のペルチェ素子からの放射エネルギーはシュテハン-ボツルマンの法則によると、
        5.6e-8*(273-37)^4*(50e-3)^2=0.43W=0.37kcal/h。
        20℃で50mm四角の水を0℃にするためには5^3*20/370=6.7時間
        で合ってますか。

        • by Anonymous Coward

          あれか、ペルチェ素子が冷凍光線を放射して水を冷やすイメージを
          お前は持ってるのか。

          • by Anonymous Coward

            20℃で50mm四角からの放射エネルギーはシュテハン-ボツルマンの法則によると、
            5.6e-8*(273+20)^4*(50e-3)^2=1.03W=0.88kcal/h。
            ペルチェ素子は-37 ℃とすると
            20℃で50mm四角の水を0℃にするためには、ざっくり5^3*20/880=2.8時間
            と考えるべきなのでしょうか?(つまり、ペルチェ素子の温度は、0℃よりある程度低ければ、パラメータとして入ってこない)

            しかし、単純に、水からの放射のみを考えると、スレ元のPDFファイルのp.9に載っている時間と氷の厚さの関係が、冷却剤の温度(Dryice, Pertier)により大きく異なる理由が分からないので、冷凍光線(冷却能力を持った側)の方から考えてみたのですが、やっぱり違いましたね。前の式だとより冷たい物を置いた方がより時間がかかるようになりますね。

            誰か教えて下さい。

            • Re:スライド (スコア:3, 参考になる)

              by SanPierre (37035) on 2014年08月25日 22時59分 (#2663779) 日記
              Wikipediaの熱放射 [wikipedia.org]の項にある、「面の間で運ばれる熱量」の式をご覧になれば大体OKでしょう。

              -37 ℃のペルチェ素子は冷凍光線を出しません。-273℃の黒体と比較すると、熱線を出してることになります。
              20℃の水と-37 ℃のペルチェ素子は熱線を撃ち合って、撃ち負ける分ペルチェに熱が移動していきます。件の式にTs 4-Ta 4
              のように、それぞれの温度の4乗の差が表れるのはそゆことです。
              親コメント
              • by Anonymous Coward

                ありがとうございました

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