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2021年1月

2021年1月25日 (月)

鉛筆とボールペン

鉛筆とボールペン

Img_1987

社会人になって初めて、半導体製造と同等の品位の

クリーンルームに入った時のこと。

実験ノートは、無塵紙のノートで、筆記用具はボールペンが必須だった。

鉛筆は厳禁。

埃が出るからだ。

・・・

一方、先日、貴重な文化財(金屏風)のスキャニング作業に入る前に、

腕時計の他、MRI(核磁気共鳴)検査以来久々に結婚指輪を外した。

キズつけぬように金属類厳禁だからだ。

筆記用具はボールペン類が厳禁。

作品に万が一、インクが付いたら取り返しがつかないからだ。

筆記用具は、鉛筆に限られている。

2021年1月19日 (火)

加湿器 一体この水は何処に消えているのか?

一体この水は何処に消えているのか?

Img_1957

(考察)

 

「エアコンを利かせた部屋は乾燥する。」

そうだ。

 

「湿度を40%以上に保て」と言われる。

そこで加湿器を設置した。

しかし、ものすごい勢いで水が無くなる。

 

一体この水は何処にいくのだろうか?

 

(思考実験)

 

完全に閉ざされた空間であれば湿度は気温に依存し、

高温になるほど、湿度は下がる。

低温になるほど、湿度は上がる。

何故か。

気体の水蒸気が空気に「溶け込める」量は、高温ほど増えるからだ。

(山賀進様のサイトより画像を引用させて頂いております。感謝。)

もし、平衡状態になった部屋にて、常に加湿器の水が消えていくとしたら、一体この水はどこへ行くのか?

 

[ 仮説:換気によって、部屋の外へ逃げている。 ]

 

もし、この仮説が正しいのならば、平衡状態になった部屋であれば、

単位時間あたりに供給される加湿器の水は丸ごと部屋の外へ排出されている。

ということになる。

 

つまり、

外気(部屋に入ってくる)の湿度、温度と、部屋の湿度、温度が解れば、単位時間あたりの、空気の移動量を推定できる。

ということになる。

 

わぁ。これは発見だ(笑)。

この部屋は、「単位時間あたり、xxリットルの空気を換気しています。」と言えることになる。

 

というお話でした。

 

ただし、人の呼気による「三密」測定器としてのCO2モニタが、灯油ストーブで暖房する部屋では換気度合いをモニタリングする装置として用を成さないように、燃焼によって水蒸気が出る暖房装置の有る部屋ではこの仮説で、単位時間あたりの換気量は算出できない。


(では上記仮説を前提にさっそく計算をしてみましょう。)

グラフより、飽和水蒸気量を読むと、

5℃ で 6g/m^3

25℃ で 23g/m^3

 

25℃の部屋の湿度が40%としたら、

9.2g/m^3

 

外気は、仮に20%と仮定してみよう。

1.2g/m^3

 

空気が入れ替わると、

1立方メートルあたり

9.2-1.2=8g

が消える。

 

加湿器は、水を8時間で6L(4Lを1.5回)消費していると仮定すると、
8gの水蒸気を排出する空気の容量は、

6000g/8g=750m^3
これを8時間で排出するので、

750m^3 / 8h

= 約94m^3/h

 

つまり、

【 1時間あたり、94立方メートル換気している。 】

 

 

さて、やっと本題です。

2020/12/24の記事。

3密対策の「適切な換気」方法 一般家庭での目安は

https://news.yahoo.co.jp/byline/kutsunasatoshi/20201224-00213471/

 

「一人あたり毎時 30m^3が推奨」

 

ですので、94立方メートルってことは、この部屋は3人までokってことですね!(^^)

 

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2021年1月12日 (火)

相変化の話

【相変化の話】

H2o

相変化とは 代表的な現象は(*1)

固体ー液体ー気体

と同じ物質の状態変化のことです。

自然の現象で共通しているのは、

環境の変化に逆行する方向に相変化が起きる。

ということです。

【液体ー気体の事例】

気圧が下がると沸点が下がる現象

(気圧の低い高い山の上では100度よりも低い温度で水が沸騰する)

水/水蒸気

体積 18cc22400cc

つまり、水が蒸発すると1244倍体積が増える。

そのため、気圧が高くなると沸点は上がる。

「環境の変化に逆行する方向に相変化が起きる。」

逆に、気圧が下がると、沸点は下がる。

【固体ー液体の事例】

何故、スキーやスケートは滑るのか?

の仕組みです。

H2Oは、固体(氷)になると液体(水)よりも、密度が低くなる。

この氷が水に浮く特性を持つことは、さまざまな現象を起こす。

氷/水

において、

0.917 1

氷は8%程軽い。

よって、氷に圧力を加えると、水になる融解温度(融点)が下がる。

「環境の変化に逆行する方向に相変化が起きる。」

つまり、鋭いスケート靴のエッジで氷に乗ると、乗った所の氷が体重がかかることで圧力が上がり、融点が下がり液体(水)面ができる。その結果、滑る。

 

H2Oは、固体(氷)になると液体(水)よりも、密度が低くなる。

この物質の特徴を解りやすく図示したグラフが 相図と呼ばれます。

H2Oは、固体(氷)になると液体(水)よりも、密度が低くなる。」

はこの図で言うと、

Photo_20210112204401

Bの線が負の傾きを持つ(=左側に寐ている)。

これが特異的な特性であることは、CO2のカーブを見ると解る。

地球が氷だらけだった時代から、水の惑星になるとき。

逆に、

水の惑星から、氷だらけになるとき。

何が起こっていたかをこの相図の観点で考えると面白いです。

 

出典:

https://www.amazon.co.jp/molymod-モリモッド-結晶-構造-キット/dp/B010AVNHY4

https://kusuri-jouhou.com/img/physics-aaa9.gif

 

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