凍ったペットボトルが水槽の冷却に使えない理由

水1gの温度を1℃上げるには1calのエネルギーが必要です。

たとえば500ml（500g）のペットボトルに
水を入れて凍らせて30cmキューブ水槽に放り込んだ場合。

ペットボトル内の氷が完全に溶けて、
水槽の温度と同じ温度（仮に27℃）になるまでに水槽内から奪うエネルギーは

500g×27℃＝13500cal

となります。

ここで、30cmキューブの水量を約25ℓとすると

25ℓ＝25000ml

ここから、13500calのエネルギーがペットボトルに奪われるため

13500÷25000＝0.54℃

ペットボトルの中身が0℃から27℃になるまでに
水槽全体では0.54℃の熱を奪う計算です。

ちなみに、水の蒸発熱は（温度によって変わるが）約580cal/gあります。
つまり、水槽内から凍った500ミリペットボトルと同じだけの熱を奪うには

13500cal÷580cal/ｇ＝23.3ｇ

つまり、23.3mlの水を蒸発させればよい計算になります。

30キューブ水槽の表面積は約900平方㎝なので
元の水面から0.26㎜水位が下がればOKってことですね。

こうやって見てみると、
冷却ファンってかなり効果が高い装置だってことがわかります。


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