絵面が変わらなくて退屈なので50分と60分同時に出します。
50分→13℃、17℃
60分→12℃、16℃
水温低下のスピードが遅くなってきました。 https://t.co/nBa7FM4yFv
絵面が変わらなくて退屈なので50分と60分同時に出します。
50分→13℃、17℃
60分→12℃、16℃
水温低下のスピードが遅くなってきました。 https://t.co/nBa7FM4yFv
そして編集してないデータで申し訳ないですが、グラフにして可視化するとこんなです。確かに早く下がるけど、やっぱり四時間が10分はない…
こんな結果で申し訳ないですが…
やっぱり氷水の中でクルクル回した方が冷えるかもね… https://t.co/Ug0N0XxLs6
とりあえず今日の実験はここまで！
というか、元のデータが正しいと信じて仮説を立てて実験したけれど、結局のところ
・気化熱も比熱もどちらも関わっている
・濡れたキッチンペーパーを巻くことによって、温度低下を早めることが出来る
・Twitterの情報を安易に鵜呑みにしてはいけない
ですかね。
ちょっとライフハックとしては期待してたんだけどなぁ(苦笑)
機会があればまたツイ実験、もとい追実験します。
ﾉｼ
もし比熱仮説が正しいなら、油含ませたキッチンペーパー巻いて実験できるな。気化熱の影響も殆どないし。
油まみれの缶を冷蔵庫に仕舞うのはちょっとアレだけど。
そして比熱の影響が最も大きいならば水を含ませて湿度100%に設定した時よりも早く温度が低下するはずだ。なんで昨日気づかなかったんだろう。
raptorial_owlet フォローする 2018-12-22 08:47:33まだ油試してないけれど、今のところ返信でいただいている、パラメータとなりうるものを以下に列挙していきます。
raptorial_owlet フォローする 2018-12-22 20:47:01缶の形状
缶の内容量
キッチンペーパーの材質
庫内の設定温度
ペーパーの巻き方
ペーパーの表面積
水分量
風の強さ
溶液の二酸化炭素含有量
溶液のエタノール含有量
庫内の過密具合
最初のツイートのみ見ると、冷蔵庫の湿度の低さに言及していないし（そもそもここまで拡散されると思っていなかった）、本当に恥ずかしいのですが、気温と湿度の関係は私はよく存じ上げております。冷蔵庫は気温低いから、飽和水蒸気量も降下してすぐに湿度が上がっちゃうんじゃないかなぁと→
raptorial_owlet フォローする 2018-12-23 07:48:11これは後に誤りであることが実測で判明したのですが（冷蔵庫内は常に換気されており、湿度は低い状態で保たれている）、とりあえずもしも最初のツイートだけ見て「こいつ気温と湿度の関係わかってないな」と思われるのもさすがに嫌なので、この辺りに書いておきます。
raptorial_owlet フォローする 2018-12-23 07:50:17あと、別にこの実験、元ツイをくさす目的でやっているのではありません。実際、「対照区よりも早く冷える」ことは確かだし。
早く冷えるとして、その要因は何かを考えてみよう！と生徒に投げ掛けて実験系を考えさせたのが最初であり、否定が目的でないことは念頭において頂けると嬉しいですね。
さて、いかがでしょうか？？
ここまで徹底検証されたらぐうの音も出ないと思います?
やっぱり実験って素晴らしいですね！！！
実は、とらふずくさん以外にも同案件について検証されている方がいらっしゃいましたので、ご紹介させていただきます。
熱伝導と比熱のみで理論式を叩き込んで、表計算でシミュレーションしたところ、周りにつける水が缶と同じ温度で開始すると、逆になかなか冷えないこと、周りにつける水が缶より5℃ほど低い場合、30秒後の流出熱量が倍になることまで見えてきました。
…今日はここまで。 https://t.co/chCQqkmEAZ
なんかめちゃくちゃ面倒なことになってきたので、式の説明等は後日。
写真は25℃の350mL缶を10℃の庫内で冷却した場合で、何も巻かないものと周りの水温を20℃から始めたものの演算写真です。 https://t.co/Uq8Vm4e27p
あのあと、さらに計算を進めてみて、明らかに温度変化が小さすぎたので、計算式を精査しないといけないっぽい。
MiU_light フォローする 2018-12-22 06:07:27あれかな…空気の熱移動は、対流を含めないといけないとかいうあれかな…。
MiU_light フォローする 2018-12-22 06:09:40熱貫流率の考え方を間違えてないか色々と調べていたのですが、そもそも某大手ガラスメーカーの豆知識コーナーでさえ間違えているので、これは慎重に算出方法を見直さないといけないなぁという所存。
画像の式は、明らかに計算結果の単位が〔Wh〕でエネルギー次元の筈なのに、〔W〕になっている。 https://t.co/anclEwnMlI
缶の冷却の件ですが、昨晩は空気を薄膜化して、摂動論を使って熱の伝達から温度変化を割り出そうとしていたのですが、有効な微小時間の設定に、分子運動の移動時間の算出が必要で、いよいよ分子運動論に持ち込もうかとしていたのです。
しかし、今朝色々調べてみて、熱貫流は平板と円筒で係数が異な→
→ることや、熱貫流率の算出方法の根幹を誤解していたこと、そして何よりもう少し平易にモデル化して良いようなことが見えてきたので、摂動論で解くのやめて式を組み直すことにします。
…私の卒研のテーマに近づき出したのでちょっと不安になっていましたが、その必要がなさそうでホッとしました。
さっきから演算結果がなかなか帰ってこなくて、もどかしい。
MiU_light フォローする 2018-12-22 21:48:37そして今演算しているのが実験開始から2分半後の温度という…何という演算量だろうか…。
MiU_light フォローする 2018-12-22 21:50:51…何となくグラフの描画に時間がかかっている気もする。
MiU_light フォローする 2018-12-22 21:53:59演算結果待ちで気づいたのですが、25℃の缶に隣接する10℃の空気は0.25秒で10℃も温度上昇するんですね。
隣接すると言っても、缶から0.1mmしか離れてない訳ですが。 https://t.co/bNTUaHZjsv
あ、1mmになってました。
初期設定が違った…。
今日の成果と課題
実験開始から2分半まで演算しました。
青がそのまま、緑が表面を水で覆ったものです。
緑、はじめのうちはあまり温度が下がらないが、後半追い上げ始める。どこで反転するのだろうか。（次回課題）
缶のアルミが厚み1mmなので薄くしたいが、同時に時間刻みも小さくしなければなら➙ https://t.co/6KZJ9HKVLm
ないので、当面は演算時間を伸ばすことを優先する。（空気層はもう少し厚くても良いか？）
気化熱項を加えるには、単位時間あたりの単位表面積から蒸発する水の質量を設定する必要があるが、適当な数値は調べてみないと不明なので当面保留。
10分まで演算するのはもう少し時間がかかりそうである。
補足）物理量の設定値はこちらです。
MgsKという変な単位系を使ってます。 https://t.co/2h0Rpo5tiw
表計算で構築するのもこのあたりが限界かな。
python3かFortran77で構築したほうが早い気がしてきました。
初期設定のリストに見出しがつけられるという点が表計算のいいところなのですが、全ての変数（セル）を描画しながらなので、膨大な演算には不向きなんだよなぁ。
とらふずく@冬休み万歳@rapto...
MiU@MiU_light
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