室内に冷水を置くと、部屋は涼しくなりますか。

質問

例えば、
何もしない状態で、
室温３０℃で一定の部屋（広さ1.5畳、高さ2.3ｍ）に、
冷水２℃の水をペットボトル（２Ｌサイズ）に２０本、
つまり、４０Ｌ分、置くと、室温は３０℃から下がっていくでしょうか？

上記における数字には、大した意味はありません。
あくまで、例えばの話です。

知りたいことは、
質問タイトルの通りです。

具体的に知りたいことは、
http://okwave.jp/qa/q7249699.html
こちらになりますが、
ここでは、物理学的に回答を頂きたくて、
カテゴリーを「学問・教育＞物理学」として、
質問させて頂きました。

「お礼」と「締め切り」を必ず行いますので、
よろしくお願いします。

回答No.3

noname#175206 · ベストアンサー

その室内が外から加熱されないし、熱も逃げないと仮定します。まず、（思考）実験モデルを単純化することが必要です。

　そういう条件があるとして、室温より低い物体を室内に置けば、必ず室温は下がります。

　氷の場合、氷の温度が0度まで温度が上昇すると、さらに相変化という現象があります。要は、氷が融けて水になるということです。
　室温が0度より高ければ、氷は0度のまま、融けながら周囲の熱を奪って行きます。つまり、室温を下げます。
　室温が0度にまで下がらないという、第2の仮定を置くと、室温は下がり続けます。

　さらに、融けた氷の水は氷と接触していたとすると（第3の仮定）、まだ水は0度です。ですので、水温が上昇して室温と一致するまで、室温は下がり続けます。
　このとき、水の熱容量（水の温度を上げるのに必要な熱量）だけでなく、水蒸気になるという相変化も室温低下の要因になります。

　その後は、水の蒸発がどの程度かによって、室温が下がる可能性がありますが、最終的には、ある一定の室温に落ち着きます。

　もし氷以外に室温変化の要因があれば、それごとに考えて（まとめて考えようとすると、しばしば分からなくなります）、各々を単純に足し算する要領で、室温を考えて行くことが可能です。

お礼

私が確認したかったことを分かりやすく説明して頂き、
ありがとうございました。

部屋に氷を置いたら、氷を入れない場合に比べ、
部屋は涼しくなりますか、と質問してもよかったかもしれません。

もっと単純化して質問すべきでしたね。

それはさておき、

頂いた回答は、
私が求めていた回答そのものだったので、
思わず、にやっとしてしまいました。

与えられた条件の中で、
最大限、相手の求めるものを提供しようとする能力の高さを
回答からは感じ取れました。

と、回答の内容とは直接関係のないことばかり書きましたが、
内容については、ほぼ想定内のものだったので、
あえてコメントすることはありません。

単純に言えば、

＞室温より低い物体を室内に置けば、必ず室温は下がります。

これが聞けて安心しました。

回答No.4

fxq11011

涼しくなる、感覚の問題のため物理学的・・・と矛盾します。
夏に冷をとるため氷柱を置きますね、涼しく感じるのは周囲から熱を奪うためです。
他から断熱された閉鎖空間に温度の異なる物体を置きけば、その空間内の温度はすべて均一化します（それなりの時間は要します）。
エントロピーが増大？、ちょっと違うかな、単なる知ったかぶりと思うが、似たようなものと思います。

お礼

ありがとうございます。

回答No.2

cliomaxi

普通の生活空間なら一般的に朝より昼の方が気温が上がり、夜になると下がりますから時間帯を指定するとか、完全に実験空間での話なのか等条件を決めなければなりません。
その室温30℃も、外部からの影響を受けるのか受けないのかも不明です。

>完璧なまでの厳密性は、ここでは忘れて頂きまして。

もし上記の様な条件を無視して室温30℃と設定し、厳密性が不要なら別に物理学云々とか難しい計算をしなくても良い話です。
厳密な測定が出来る温度計で測れば僅かながら気温は下がるでしょうが、程なく元の30℃に戻るでしょう。
何せ実生活という断りがありますから当然真夏日で、水もいずれ同じ様に30℃（※）になり一定の温度になりますから。

（※）これまたどれだけ置いておくかの時間の指定も無いので。

お礼

ありがとうございます。
NO.3の回答で解決しました。

回答No.1

misawajp

何もしない　の意味が
室内に他の発熱体は存在しない、室内外の熱の移動は無い（断熱）　の意味ならば

時間をかければ室内の空気と内装材の熱量（と熱容量）と冷水の熱量（熱容量）がバランスする温度になります

が通常の状態では、その前提は実現できません

質問が非常に文学的で情緒的です

物理化学数学では、言葉を厳密に使用しましょう

お礼

＞物理化学数学では、言葉を厳密に使用しましょう

確かに、条件が曖昧で厳密に考える場合には答えずらい質問でしたね。

つまる所、
物理学で質問する内容じゃない、
と言われてしまうかもしれませんが
「人間の住む、生活感たっぷりの環境下で」、
可能な限り正確性を保ちながら物理学を実生活に応用し、考えてみる、
ということをお願いしたかったわけですが、ダメでしょうか。
完璧なまでの厳密性は、ここでは忘れて頂きまして。

それが出来る方、回答をよろしくお願いします。