エアコンってなぜ冷えるのか知っている?
これは私の専門分野なんだけど、あまり難しい事を話ししても拝読頂けないので 今回はごく簡単なこと、ごく初歩的なことだけに絞りお話しよう!
液体が気体になる時、気体が液体になる時、固体が気体・液体になる時、といった事が この自然界ではあります。
それを物質の三態といって、物を冷やす方法としては
1.氷を利用する方法
2.ドライアイスを利用する方法
3.エアコンによる利用方法
(融解熱の利用)
(昇華熱の利用)
(蒸発熱の利用)
固体⇒液体
固体⇒気体
気体⇔液体
その他、内部エネルギーの利用、ベルチェ効果の利用等ありますが、ここでは上記3つの 方法について述べます。
1.氷を利用する方法は、説明するまでもなく、固体の氷は周囲の熱を奪い(吸収)して 物体或いは周辺部を冷やすという事で、
昔よくありましたねえ・・氷の冷蔵庫
2.ドライアイスを利用する方法、一般的には
入手はそうないですが、生物を送ったりする場合に 良く利用されています。
これは、固体⇒気体で原理も同様です。
それでは本題に入ります。
3.エアコンによる利用方法、蒸発熱の利用(気体⇔液体)と列記いたしましたねえ~
わかりやすく説明しますと例えば、
夏シーズン家の外で水を噴霧した時、一時的に周囲が涼しく感じた事はないですか?
又、お医者さんで注射をする前に消毒液を塗った際、冷っとした事ありませんか?
涼しく・冷たく感じるのは、ここで話する基本的なことでつまり、液体⇒気体になる時 周囲から又は消毒液は人間の体(腕)から熱を奪う為、涼しく・冷たく感じる訳です。
以上説明してきたのは液体⇒気体の一方通行で、これを気体⇔液体を継続して 行えるようにしてきたのがエアコンなのです。
※気体(空気・冷媒ガス等)は圧縮(圧力を加える)されると、温度が上がり 熱を外部に放出します。
※反対に膨張させると温度が下がって熱を吸収(奪う)します。
膨張は例えば、水まきする際ホースを絞り、出てきた水は減圧された状態をいいます。
大気圧(760㎜Hg)では、水は100℃で沸騰(水蒸気)しますが、例えば富士山山頂の大気圧以下の圧力が低い状態では、100℃以下で沸騰します。
つまり少々難しいですが 一般的に液体は、圧力が高いほど気体が変化しにくく、圧力が低いほど気体は 変化しやすい。
又、気体は圧力が低いほど液体に変化しにくく、圧力が高いほど 液体に変化しやすい、という性質をもっているわけです。
従って冷房つまり冷凍サイクルは 気体⇒液体に変化するとき熱を放出し、液体⇒気体に変化するとき熱を吸収する。
と言う事で、現在のエアコンはほとんどこの原理を応用しています。
わかりましたか?
ここでは難しいことは覚えなくて良いですが、これだけは覚えてください。
部屋のエアコンの中にあるクーラ部分(冷蔵庫と一緒)、これを蒸発器といいます。
この蒸発器の働きが上で説明した、液体⇒気体に変化するとき熱を吸収する役目なのです。
そして家の外に付いている機器が室外機(凝縮器)と言って、室内で吸収した熱を外へ放出 している、つまり、気体⇒液体に変化するとき熱を放出する役目している訳です。
ですから 室外機の側に行くと暑く感じられるでしょう!
それは全て室内の熱量(約1.25)なのです。