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クーラー・冷凍庫がなぜ冷却できるのか文系の私に教えてください
すいません。ふとした疑問なのですが、 なぜクーラーや冷蔵庫・冷凍庫は、電気によってものを冷やしたり気温を下げる事ができるのでしょぅか?冷却の「しくみ」について、物理がニガテだった文系の私にも分かるように説明してください。 私の米粒程度の知識では、エネルギーは増えも減りもしないから、例えば30度の室温を25度に減らしたら、その5度分のエネルギーは何か別のエネルギーに変換されなきゃいけないわけで、・・・とか考えてアタマが混乱しています。電化製品は電気で動いているから、電気エネルギーによってモノを「温める」ことができるのはうなづけますが、その逆の反応の「冷却する」ことができるのはなぜなんでしょうか? 平易にお願いいたします・・・。
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冷蔵庫もクーラーも原理は同じですね。液体が気体になる時に気化熱を奪います。水を庭に撒くと、液体の水が蒸発して気体になる時、周囲(地面や植物)などから熱を奪います。この奪う熱のことを気化熱といいます。打ち水を撒くと涼しくなるのはこのためです。 冷蔵庫やクーラーの場合は、水と異なる熱伝導率がよく、常温で気化・液化をしやすい液体(冷媒といいます)を使います。これは繰り返し、冷媒の液体を気化させたり、液体に戻したりすることを効率的に行えるようにするためです。 冷却するところで気化させ、気化した気体の冷媒のとおるパイプ(それを埋めた冷蔵庫の外壁)を空気に曝して冷やし、多少冷えた気体を圧縮ポンプで圧縮して液体に戻し、冷却部分に戻します。クーラーの場合室外機でファンを回して強制空冷します。液化した冷媒をクーラーに戻してやりそこで気化させます。冷却器では、異種金属を張り合わせたところに電流を流すと、異種金属の間に温度差Δが発生する現象を利用して、高い温度の方で冷媒を接触させ気化させて温度を奪います。低い方の金属面はΔだけ更に低くなりなすので、冷媒が気化すればするほど温度が下がっていきます。その温度の低い方の金属面に送風して冷えた空気(冷気)を冷蔵庫の庫内やクラーのファンで室内に巡回させます。 以上が冷蔵庫やクーラーの原理です。 昔は冷媒にフロンが使われていましたが、冷蔵庫やクーラーが廃棄される時フロンが大気中に放出され、地球温暖化を加速するということで、フロンにかわる色々な代替冷媒が使われるようになっています。
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- sego
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冷媒というガスをコンプレッサで加圧すると圧縮する際に熱が凝縮されてガス自体が高温になります。それを冷却すると液体になりますが。その液体を冷やしたいところで圧力の高いところから広く圧力の低いところ通常はキャピラリティチューブで狭い場所で制限しあと広い空間に出すことにより一気に膨張しますそのとき膨張するのと液体の冷媒が気化するために気化熱を必要とする為回りの熱を奪いながらガスに戻るため冷えます。 ▼図解でやさしい。 http://pub.nikkan.co.jp/book/kaitai/aircon/air1.html ▼風の職人(ナショナル施工者向け) http://national.jp/mapps/general/aircon/30101.html
- ojory
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子供向けですが、とてもわかりやすい説明です。 是非ご覧ください。
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