あや さんの書込 (2005/05/15(Sun) 00:04)

実験の課題で「動力を熱に変換する現象を示し，何が動力を与え，そのために熱が発生し，どの部分の温度が上昇したか示せ」 を出されたんですがいい資料が見つかりません．

実験ではモーターでシャフトを回して水の温度を上げました． 他に何かあれば教えて下さい． お願いします．

nadja さんのレス (2005/05/15(Sun) 07:49)

Yahooなどで「物理，ジュールの実験」などのキーワードで調べてみてはいかがでしょうか？

あや さんのレス (2005/05/15(Sun) 12:28)

nadjaさんありがとうございます． 調べてみます．

崎間 さんのレス (2005/05/15(Sun) 19:47)

あやさん，こんにちは．

> 「動力を熱に変換する現象を示し，何が動力を与え，
> そのために熱が発生し，どの部分の温度が上昇したか示せ」

駆動部分を支えている場所にはたいてい熱が発生しますが，積極的に「動力→熱」へ変換している現象というのは，なかなか思い浮かびませんね．対して「熱→動力（→電力）」への変換は多いです．熱というエネルギー形態が，扱いにくい点に理由がありそうですね．

仕方なく動力が熱に変わってしまう現象は，たくさんあります．車などの回転部分には必ず摩擦があって，動力が熱に変わっています．たとえばディスクブレーキは，ホイールにくっついているディスクをパッドで挟んで回転を止めるのですが，けっこうな熱が発生します．長い下り坂でブレーキをかけっぱなしにしていたら，その熱でパッドなどが変形して減速できなくなるようです（やったことないので詳しくは分かりません）．

他に，アイディアとしては，寒い地域で「風」または「川の流れ」を「暖房」に変換できると面白そうです．風車や水車の動力で，たとえば砂の粒子を撹拌することで暖めて，それで暖をとったりできるかもしれません．しかし，現実的には「動力→電力→熱」と変換した方が効率は良さそうですね．

Joh さんのレス (2005/05/15(Sun) 22:53)

あやさん，こんにちは．

崎間さんのおっしゃるように，積極的に動力⇒熱 という現象は，思い当たりません．むしろ，何を しても，致し方なく熱が出てしまう，というのが 正しいと思います．なるべく熱が出ないように， ベアリングの改良などが日夜なされているわけです．

かなり色々考えたんですが，運動を熱に換える という現象として，鉄砲の弾に当たると，穴が あくだけではなくて，火傷してしまうというのを 思いつきました．あまり好ましい例ではありませんが， 撃った方としては，被害が大きい方が良いので，これは 目的に適っている現象と言える（？）かも知れません．

私は，音楽を愛する平和主義者です．

崎間 さんのレス (2005/05/15(Sun) 23:48)

> かなり色々考えたんですが，運動を熱に換える > という現象として，鉄砲の弾に当たると，穴が > あくだけではなくて，火傷してしまうというのを > 思いつきました．

うわー，痛そうですね．もう一つ，金属の本を読んでいて，こんなのがありました．金を叩いて延ばして金箔をつくる場合なのですが，槌で打つために，金は触れないくらい温度が上がるそうです．その温度上昇が再結晶を引き起こし，金を薄く延ばすことにひと役かっているかもしれない，とありました．

# 読んでいたのは少し古い本なので，今とは異なるかもしれませんが， # 金の延性が大きいことは，まだはっきりと解明されていないそうです．

マサシ さんのレス (2005/05/16(Mon) 12:36)

みなさん．こんにちは．

マサシです．

「動力を熱に変換する現象を示し，何が動力を与え，そのために熱が発生し，どの部分の温度が上昇したか示せ」ということは，動力部が「仕事」をするような ものという条件だと思うのです．そうすると，崎間さんやJohさんのおっしゃるような回転機械が一番クリティカルであると思います．ベアリングはその際たる例だと思います．摩擦による熱の発生が一番多いと思います．

私の身近な例で若干ことなるものがあるので紹介します． それは，インチワームモーター(超音波)です．こいつは長時間駆動し続けると 若干ながら発熱します．弾性エネルギーから熱へ変換されるものと考えられます．

Dr.StrangeLab さんのレス (2005/05/16(Mon) 22:48)

力学的エネルギーを積極的に熱に変換して利用している例としては， 摩擦圧接がありますよ． 棒など，金属を接触加圧しながら擦り合わせて発生する摩擦熱で溶接するという方法です．

• http://www.seimitsu-kogyo.co.jp/fw1.htm を参考に．

このとき，接合面では激しい塑性流動を伴いながら接合が行われるとのことで， 単純に金属がガリガリ擦れているのとは違うようです．