土の壺で水は冷えるのか?蒸発と湿度の条件
土の壺で水は冷えるのか?古代エジプト・リシュトの水壺を入口に、電気を使わず水が冷える仕組みを追います。
壺の壁を水が通り、外側で蒸発するとき、熱はどこから来るのでしょうか。
メトロポリタン美術館の水壺は中王国時代の出土品です。ただし、この壺の壁が水を通したか、冷却に使われたかは、確認した収蔵記録からは分かりません。そこで現代の多孔質の土器を使った研究と、熱・水蒸気の移動を説明するモデルを分けて見ます。水がしみ出す道、表面の蒸発、内側の水温の変化を順にたどり、湿度や風が結果を変える理由を確かめます。
「素焼きなら必ず冷える」とは言えません。水を通す壁、濡れる面積、空気の温度と湿度、風の通り方がそろって初めて、温度差を考えられます。蒸発で熱が運ばれる働きは気化熱と呼ばれます。氷を作る話や、二重の壺の性能とは分けて説明します。
研究では、空気温度23°Cの条件で相対湿度が60%から15%へ下がると、報告された冷却幅が4.7°Cから8.3°Cに増えました。これは特定の現代の器と実験条件の結果であり、古代の壺の温度ではありません。乾いた日と蒸し暑い日、あなたならどちらが冷えやすいと思いますか?理由もコメントで教えてください。
参考資料:
The Met, Large water jar: https://www.metmuseum.org/art/collect...
Mittal ほか, Evaporative Cooling of Water in a Small Vessel Under Varying Ambient Humidity(要旨): https://experts.esf.edu/esploro/outpu...
Luniachek ほか, Cooling jug physics: https://arxiv.org/html/1710.00667v1
MIT D-Lab, A heat and mass transport model of clay pot evaporative coolers for vegetable storage(要旨): https://d-lab.mit.edu/resources/publi...
#古代エジプト #土器 #気化熱 #蒸発冷却
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