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2016年11月 9日 (水)

3157 エネルギー

以前にも書いたような気がしますが、結局エネルギーとは、分子(原子)の熱振動や気体・液体の場合はブラウン運動の激しさの度合いによって決まる指数の様なもので、特殊なエネルギーとして、電子の流れである電気エネルギーや核エネルギーなどがあるのだと理解しています。それを統一する様な理論もあるのかも知れませんが、たとえあったとしても浅学にして投稿者に理解できないでしょう。

さて、その熱振動やブラウン運動は、より激しい物体や場所から、そうではない場所に向かって移動する性質があります。それには、3つの伝わり方があると学校の理科でも習いました。つまりは、伝導、対流、輻射(放射)の三態です。これを別の言葉で言えば、伝導とは個体間の熱振動の移動であり、対流とはブラウン運動の拡散であり、輻射とは振動している分子(原子)からの直接的な電磁波の放射であるとなるのでしょうか。その意味で言えば、例えば理想的な暖房を考える際の一助となりそうな気がします。床暖房や湯たんぽやカイロは、伝導を主とした暖房方法であり、エアコンは空気の対流を利用して室内空気のブラウン運動を活発にする仕掛けですし、反射式の電気ヒーターや石油ストーブは、輻射を主体にした暖房方法だと言えるでしょう。

しかし、その暖房効率は、伝導>輻射>対流の順に悪化するのです。特に、対流は常にエネルギーを供給し続けないと機能しない暖房法である事は注意を要します。エアコンや温風ヒーターを切った途端に寒さが押し寄せてくる訳です。もちろん、壁や天井が暖まっている間は、そこからの輻射が期待できるので、スイッチを切ってもしばらくは寒さは感じないかも知れません。

究極の暖房は、結局は「身に付ける暖房」でしょう。体に一番近いところに付けるカイロは、小さいけれど十分に暖かさを感ずる事が出来る「優れモノ」であると言えるでしょう。同様に、床暖房も足や体の一部が密着すると言う理由で、比較的効率の高い暖房法だと言えます。もし、可能なら、繊維自体が発熱する衣服があれば、最少のエネルギーで暖房が出来る究極の暖房法となる事は間違いありません。現在でも「発熱繊維」なるもので出来た下着はありますが、それは体から出る水分を熱に変えるなどのパッシブなものなので、本物の発熱繊維とは言い難いシロモノではあります。小さな充電式電池で、一日中発熱する衣服が開発されれば、寒風の中屋外で働く人達にとっての福音となるでしょう、きっと。

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