1: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/09/30(木) 21:44:52 id:rNVc7KgX
理科な。文章題。
缶ジュースを冷蔵庫から室温３０℃の部屋に出した。
缶ジュースの温度は4℃である。
この缶ジュースの温度が20度に達するまでの時間がより早いのは、次の二通りの操作をした場合のどちらか、なお部屋の湿度は５０％であるとする。
１．結露し、缶ジュースの表面についた水滴を定期的にふきとる
２．水滴をふきとらない
※なお、水滴をふきとる際の熱移動は考えないとする
問題終わり。
要は、缶ジュースの表面に水滴がついてる場合と、ついていない場合、どっちが熱移動が効率的に行われるか？ってことなんだろうけど、わかんねええ
3: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/09/30(木) 22:02:51 id:rNVc7KgX
やばい。物理学科に通ってるのに解けない。
これは難問だ。
4: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/09/30(木) 22:04:40
>>1
気温30℃で湿度50%なら、露天温度は-12℃。
4℃の缶ジュースでは結露しない。
よってどちらも同じ。
5: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/09/30(木) 22:06:59
>>4
馬鹿乙ｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗ
露店温度は18度だろｗｗｗｗｗｗｗ
6: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/09/30(木) 22:12:14
俺も１８度になった。露天温度すら計算できないやつがいるのか
12: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/09/30(木) 22:45:54 ID:2d0DvoZd
なにがむずいかわからん・・・
だれか説明して
13: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/09/30(木) 22:51:51 id:RKlc9hFT
缶壁において
「結露で水滴がついている状態」
と
「結露がついてない状態（室内の空気に触れている状態）」
どちらの状態のときに、早く熱が奪われるか？
と解釈すると水と空気、どちらが熱を奪うか、と。
で、結露ができて、そのまま放置しておくと、熱のグラフが連続的になだらかに変化していくと想像できる。
が、しかし、結露をふきとるという人間的操作を行うと、熱グラフが、とにかく急激に動くと想像される。
ここまで考えてみた。間違いがあれば指摘たのみます。
14: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/09/30(木) 22:57:45 id:RKlc9hFT
あれ？
お風呂は、かきまぜたほうが早く温まるんだっけ？
それとも、そのまま放置してたほうが、早く温まるんだったけ？
17: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/09/30(木) 23:16:09 ID:2d0DvoZd
>>14なにをもってあったまるとするかによるけど、温め方(どこを熱するか)で対流のしかたも変わるから一慨にいえないけど、湯船の真ん中まであったまるのをあったまったとするならかき混ぜるのがはやい
で、表面が高温になるor全熱量のが大きくなることをもってあったまるというなら混ぜないほうがはやいんじゃね
「拭く際の熱移動を考えないものとする」ってのがあるから難しいっていってるの？
どう考えても拭いたほうがはやいだろ
22: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/10/01(金) 00:06:14 id:XOGL6KZo
>>17
サンクス！思い出しました。そうでした。
うむー。
俺は答えは「2」だと考えてしまう。
>>16さんが言うように、精度の問題があるけど、ちょっと言い方変えると
「そのままにしてたら結露ができる。でも、人間が結露をふくということは、たえず空気にさらす、と言う意味」と解釈。
で、たとえを出すけど、水の入ったコップに氷を浮かべると、上側（空気）と下側（水）とでは、下側のほうが早く氷が溶けるでしょ？
ということは、なんていうか・・・
空気は水よりも熱を与えない、と。
だから缶をしょちゅうふいてたほうが（空気にふれさせておき、かつふくときの摩擦は考えない）温まりにくい。
よって、早く温まるのは、そのままにしているほう。答え2。
ここまで考えた。間違ってたらよろしく。
15: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/09/30(木) 23:15:02
俺は高校程度の知識しかないけど、
直感的には1の方が速く温度が上がりそうだな。
結露で供給された水を除いたら、除かなかったときより結露がたくさんできそう。
平衡移動のアナロジーで。
それに、缶の表面に、外気と缶の中間の温度の膜ができる2は、熱伝導が悪くなるかもしれない。
一方、表面に水滴が着いている2の方が、水滴が種結晶の役になって、結露がひどくなるかもしれないし、金属と空気の間より、水滴と空気の間の方が物質のやりとりがある分だけ熱のやりとりがしやすいかも。
20: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/09/30(木) 23:43:45 ID:2d0DvoZd
>>15
2で水滴が種結晶的なはたらきをするにしても、たぶん操作1のほうが総結露量は多いだろ(容器の表面温度＜水滴の空気に接する部分の温度)
まあ実験でもしてみりゃいいんだけど・・・
結露拭かないってのは容器表面と空気の間に水の層ができてるようなもんだからあたたまりにくい
しかも空気より冷たい水を拭き取って、空気にふれさせる作業を定期的にしている訳だし
16: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/09/30(木) 23:15:59
これ、どこまでの精度で解けばいいんだ？
熱分布を一様と仮定するまでは題意よりでいいけど、結露は一瞬で出来るのか？
拭き取りは一瞬で缶に影響ないんだろうけど
18: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/09/30(木) 23:20:03
気化熱も考慮しろよ
23: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/10/01(金) 00:12:17
水滴を拭いていくと凝縮潜熱のみが缶表面に常に与え続けられるから早く暖まる。
水滴を拭き取らなければ、水滴の蒸発潜熱が奪われるから暖まりにくくなる。
30: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/10/01(金) 00:54:58
なあ、みんな分かっててスルーしてるんだろうがこれって要求されてる解答は
「水の膜（結露）は金属（缶）より熱を伝えにくい。よって結露を拭き取る方が早い」
なのか？
46: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/10/02(土) 15:18:32 id:paWPOgAm
これは小学校の問題だぞ
>>30こいつの言ってることが答えだ！！
39: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/10/01(金) 21:11:24
東大生だけど解けない。
所詮与えられた問題を解く能力しか俺にはないんだなと痛感させられる；；
42: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/10/01(金) 22:50:26 id:WVSG8c0T
露点温度が求められないと、解けない。
まぁ、小学生には無理でしょう。
43: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/10/01(金) 23:10:38 id:WVSG8c0T
露点温度の１８℃までは、どっちもどっち。
一方は結露が乾くまで、１８℃以上にならない。
44: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/10/02(土) 00:00:54 ID:+w6K+unQ
どんだけ難しいんだこれ
48: ユビー ◆6wmx.B3qBE 投稿日：2010/10/02(土) 18:39:39
余裕でふき取った方が早い
缶│露│外気
4℃ x 30℃
30℃≧x≧4℃
また、ふき取るときの布の温度、摩擦を加味すれば、常に浮上するほんのわずかな水滴をふき取りまくってるだけで30℃になるのは早い
51: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/10/02(土) 18:51:29
>>48
すげえ。
53: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/10/02(土) 21:52:17 ID:33eJVRd9
>>48
ということは、空気のほうが熱効率が高いってことか。。
うーん。熱容量は
水（液体）＞空気
なんだが・・・。
147: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2011/08/25(木) 01:20:56.53
>>53
空気とか水とかいうより流体ね。
結露して留まっている水は流体ではない。
55: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/10/02(土) 22:55:51
>>48
×30℃≧x≧4℃
○18℃≧x≧4℃
83: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/11/25(木) 23:29:21
>>48
温度だけを考慮しても答えにならないはず。
８０度のサウナと５０度の風呂は後者の方が圧倒的に熱く感じる。これは５０度の風呂の方が早く体が温まるから。
どちらの状況でより早く缶に熱が伝わるかってことだから、
>>80が言っている 気化熱による冷却を考慮しなくていい点と 水の膜による熱伝導率の低下 が正しい説明のように思う。
でも水の膜でなぜ伝導率が低下するのかちゃんと説明しないと解答にならない、、、
金属のほうが伝導率高そうだし、水の膜があると 空気→水→缶 と二段階で伝導させなきゃいけないから伝導率下がりそうだけどちゃんと説明できない
これは物理板のレベルが低いのか、この問題が難問なのか、どっちなんだ！！問題の答えよりそっちが気になる。
>>77
缶は空気の熱を奪って結露する
空気の熱がジュースを温める
何の説明にもなっていない、、。そんなこと言ったら露＋缶という系を温めるのも空気だ。
57: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/10/04(月) 20:19:42
正解は１。
ふき取る場合に熱移動がないという前提でも、缶の側面では壁を挟んで低温の液体と室温(空気中）の水分との熱交換が行われるので、ふき取る＝交換が加速されることになる。
缶内から見ればじゃんじゃん３０度のシャワーをぶっ掛けられてるのとかわらん。
59: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/10/05(火) 12:28:57 id:NtCNd+N7
実験したら拭き取る方が早かったよｗｗ
理由はわからんが．．．．．．乙
付いた水滴が蒸発するのに熱を奪ってる分、
ジュースの温度が上がりにくいのかな？
ｽﾏｿ．．．．わからん（´д｀）ハァ～
66: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/10/07(木) 10:12:50 id:MzBJSCJO
こうみると、実験にはセンスのよい着眼点が必要だと改めて気づかされるな
>>59 みたいに仮説を持たずに実験しても何も気づかないｗ
いくら今まで発見された多くの公式という武器を持ってても、着眼点がずれてれば、遠回りかただの道草になっちゃうしね
そう考えるとＮＡＳＡみたいに力技で未知のものを発見しようとする人より、理論で予想する人の方がcoolな感じがするな。不思議。
63: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/10/07(木) 01:34:32
俺は物理じゃなくて絵描きだが・・・
アホなりに考えてみたｗ
二つの操作の差異だけを考慮して問題を超単純化してみると
・水滴まで含めた缶をAとする。
・Aを定義付けるとすると、気温より温度の低い物体である。
・拭き取るという行為は、この問題から気温よりも低いAの一部を取り除く行為
気温より温度が低いものを問題の舞台からガンガン消しまくってるわけだから
答えは１
こまけーことを気にしないとこうなる。
65: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/10/07(木) 06:14:13
つまるところ、この問題を出題した目的は、物理（科学）においては実験が大切だということを教えることだと思う。
73: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/10/09(土) 01:53:16
つぅかコレ小学校で出された問題だろ？
授業で習った何かを使って解けと言うのだろうがコレは問題が悪いよ
何を意図してるのかさっぱり伝わってこない
授業でこれを実際にやってみたとするわな？
何についての実験か分かる奴いるか？
76: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/10/19(火) 18:33:07 id:FEvk3pLt
なんだこれは難しすぎる。。。
俺って小学生以下？泣
78: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/11/02(火) 04:54:21 id:Y30fOFIr
こんなん簡単だ
正解は１
拭き取ったほうが早く20℃に達する
つまり早く温まる
缶は空気の熱を奪って結露する
空気の熱がジュースを温める
拭いて何回も結露させたほうが早く温まる
結露は空気は冷やされる
つまり中身の冷たさが外に出る
だから中身は温まる
84: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/12/01(水) 08:13:25
気化するのに周りの熱を奪うのだから、液化は熱を与えなきゃ。
液化してるのだから、気化による熱の移動は無視。
拭き取り続けると、液化による熱の移動が継続する。
つまりだ、鍵は水だ。
おまいら良く思い出せ！水の位相変化に大事な事を。それは…
気持ちだ。心の問題だ！
そう、これは物理の問題ではなくて、道徳の問題なのだよ。だ、か、ら、おまいらに、解けなくてもしかたない。
85: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/12/07(火) 18:55:47
小学生の自由研究みたいな文句を並べて100まで来るスレが物理板に・・・いやこれは壮大な釣りなのか・・・
今の発展途上である非平衡物理が理想化のない熱伝導の問題、しかも流体がらみ、なんて太刀打ちできないのはモグリでない皆さまには周知の・・・
俺は釣られたのか・・・
87: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/12/14(火) 15:18:51
この問題の問題点に気づかない>>85が一番レベルが低いｗ
89: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/12/15(水) 04:24:57
名門小学校なのかこんな難問たけしの平成教育委員会か
90: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/12/23(木) 23:58:57
少なくとも出題者は１と答えてほしいと考えている
わざわざ「定期的にふき取る」云々などと手間のかかることを２に比べ長い文で書いている
ただ、出題者としては、とりあえず１と答えてみた生徒らに、なぜそうかを考えてほしいし、分からなくても実際にやってみろと。
94: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2010/12/28(火) 23:27:15
もしかしてだけどこの問題って答えの正誤よりも答えに至る論理性、その根拠とする知識を問う問題か？
96: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2011/01/04(火) 19:06:22
これは小学生には難しすぎるな。
正解を述べると、
水滴の結露 ⇒ 発熱反応 ⇒ ジュースの温度が温まる
水滴の蒸発 ⇒ 吸熱反応 ⇒ ジュースの温度が冷える
もし二つの缶で結露と蒸発が同じ量であれば、ジュースの温度は同じだが、異なるところが問題のポイントであろう。
より多く結露するのはふき取り続ける１の缶だから、１が早く温まるだろう。
97: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2011/01/05(水) 11:31:53 id:Omzzo3Fs
状況を詳しく見ると、缶のまわりには結露した水の膜があり、その外は空気層がある。
水膜の中では缶に接した部分は缶の温度で空気に接した部分の方が高温である。
空気層は水膜に接した部分は水の温度で離れれば室温になる。
結露は水と空気の接した部分で起こり、その速さは水表面の温度に依存する。
結露してる最中の話だから、蒸発は考えなくて良い。
といった状況で水膜を削ると、空気はより低温の缶に接することになる。
低温に接すれば結露が加速される。(１の方が多く結露する理由を言わなくちゃね)
98: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2011/01/05(水) 17:05:23
どちらが早く暖まるかなのに一切不等式が登場しないまま100を迎えそうです
哲学科の皆さん頑張って下さい
101: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2011/01/18(火) 14:11:32
難しいな。
論点は水の層が缶の周囲にあるときとないときでは、温度変化にどのような違いがあるのか、だろうか。
おそらく水の層がある場合、水の気化反応が凝縮と同時に起きることになる。
その潜熱の分、温度上昇は水の層がある方が遅くなると思われる。
でもふき取った水を含む部屋全体で考えたら、どうなるのか。
そうすると湿度や温度も考える必要があるな。
129: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2011/06/09(木) 00:09:02.03
みんな半年も考えてたのか。
スレ主は答え書き込んでやれよ。
1は結露による発熱のみ
2は結露による発熱＋その蒸発による吸熱
で1が正解じゃダメ？
てか小学生ってどこまで習ってるんだ？
自分で書いててなんだが気化熱すら習わないんじゃないかと思うんだが
141: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2011/08/10(水) 08:38:40.54 id:dc47hrxL
>>1
良問すぎる
これは物理学的センスがあるかどうかの良い試金石だ
142: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2011/08/10(水) 08:56:58.49 id:dc47hrxL
物理学板がアホばかりなのはよくわかった
145: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2011/08/20(土) 02:20:16.16
サイコロを振って答えれば50%正解するというのにお前らときたら
161: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2011/09/23(金) 11:30:07.96
で、結局何が正解なんだよ。
179: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2012/06/23(土) 12:41:43.16 id:moQ9KP18
要するにゆとりは終わったんだな・・・
彼女らの未来が怖いよ
199: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2014/01/08(水) 00:35:36.02
だまってそのジュース飲んどけ
200: ご冗談でしょう？名無しさん 投稿日：2014/01/14(火) 19:02:42.93 id:UKa4TgZ7
気温３０℃で湿度５０％だから結露の熱量は温度１５℃に相当。
気温は３０℃だから水滴を拭き取れば周りの温度は３０℃。
したがって拭き取った方が２０℃になるのは早い。
いかにも小学生向けの計算問題。
参考文献
