(熱容量）温度上昇時間の算出

質問

今、金属部品を恒温槽を使用し、加熱しようと考えています。
質問の内容は、どの程度時間が経てば（加熱すれば）金属部品の内部の温度がこちらの設定した温度になるかを計算で求めたいのです。（温度計等での測定はムリなので）
条件は
金属部品：SUS304製の直径20cm、高さ10cmの円柱
恒温槽設定温度：190度（ヒータ出力1.25kW/h）
です。

情報不足の場合、分かる範囲で追加したいと思いますのでよろしくお願いします。

回答No.1

rukuku

はじめまして

大学で物理を習いましたが、「熱」や「温度」というのは難しいです。「計算」というのはある程度の目安にはなりますが、「正確に」というわけにはいきません。

＞恒温槽設定温度：190度
加圧していなければ、水は沸騰してしまう温度ですので、水槽につけているのではないと思います。
「ヒーター→部品」にどうやって熱を伝えているか教えてください。

空気で伝えるのか、油で伝えるのかでも結果が異なります。
また、攪拌しているのかしていないかでも異なります。

恒温槽の設定が１９０度でも、材料表面の温度を１９０度に保てるとは限りません。

部品の形状が円筒で、材料表面の温度を１９０度一定とした場合の
計算ならば「熱伝導度」と「比熱」で計算できるはずです。
とは言ったものの、難しい計算になります。私の実力では計算できませんが、いろいろと探してみれば計算式が見つかるかもしれません。

あまりお役に立てず申し訳ありません。
m(_ _)m

補足

>。「計算」というのはある程度の目安にはなりますが、「正確に」というわけにはいきません。
一応目安にしかならないことは理解していますので、計算で求めた時間+αの時間で行おうと考えています。

部品への熱の伝え方は、恒温槽の中を190度に設定して、その空気で熱を伝えようと考えています。攪拌はしない予定です。

>恒温槽の設定が１９０度でも、材料表面の温度を１９０度に保てるとは限りません。
となると、根本的に方法を考え直さないと...

とりあえず、熱伝導度と比熱を使って計算してみます（私の実力ではできないような気もしますが）