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100V500Wのハロゲンランプを使用しております。明かりとしてではなく、熱源として使いた...

marumaru1112さん

100V500Wのハロゲンランプを使用しております。
明かりとしてではなく、熱源として使いたいのですが、熱容量を計算したいのですがどのようにすれば
わかりますか?

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hiroringさん

最も簡単な計算で、500Wの全部が熱として使える例を書いておきます。
500Wの電熱線(昔からあるニクロム線のヒーター等と同じ)とみなした場合です。

500Wということは、1秒間に500ジュールの熱(仕事)が出てきます。
1ワット(W)=1ジュール/秒=1(J/s)になります。

カロリー単位のほうが分かりやすければ、1カロリー=4.19ジュールになるので、
4.19で割り算して、カロリー単位にして使ってもいいです。

もし、420ワット(419ワット)の電熱式の発熱源があれば、
1秒間に100カロリーの熱を出すことができます。

質問文は、熱容量でなく、熱量とか発熱量という言葉のほうが良さそうですが。

熱容量を出すには、発熱したり加熱したりする物の質量や比熱などが必要ですから。

以上は、使った電力の全部を熱として使える前提での計算になりますが、
もし、ハロゲンランプの光が散らばっていて、加熱した対象物に全部当たらないのなら、
例えば、半分当たっているなら効率50%を掛け算(1/2にする)したりして、
実際の熱量に合わせたりする工夫をしましょう。

ハロゲンランプの光源の場所から、加熱したい対象物が離れた場所にある場合は、
(ハロゲンの光を、熱線として離れた場所に送る形)、
ランプを付けている発光源の場所が熱くなっている分は、無駄な熱になるので、
その分の電力は、加熱に使えないことになります。

実際に、加熱したい物にハロゲンランプを当てる前に、
黒い容器に、分かっている量の水を入れて、時間どれだけで何℃の温度上昇するかなど、
熱源から本当に得られる熱量を測定してから、目的の実験を始めたりになるのではないでしょうか。

ハロゲンランプのメーカーから、光の強さ(熱量など)のデータシートが出ていれば、
それを見たほうがいいかも。
(今だと、電気ストーブ用のハロゲンヒータなどもあるでしょうから)

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  • 編集日時:2007/1/21 23:09:45
  • 回答日時:2007/1/21 23:07:08

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