現在をうろうろ(2353) 農業のIoTを実装するためには・・・?(98) なんだか、頭が悪くてね・・・未だに霜対策で悩むというわけです・・・食い物の話ですから本気で考えるわけですけれどもね・・・とにかく放射冷却を考えるわけです・・・熱と温度は別物で・・・熱を与えると温度は上昇、熱を奪うと温度は上昇しますが・・・熱を与えても温度変化が無い時がある、熱を奪っても温度変化が無い時がある・・・だから、熱は温度変化の原因になるが、熱と温度は別物だと、とりあえずは説明しますね。 熱を与えても水の温度が変わらなくなった・・・これは、熱が状態変化に使われている・・・水が沸騰中で温度変化に熱が使われないでいるわけですね。水が水蒸気へ変化・・・同様に熱を奪っても水の温度が変わらなくなるのは・・・氷に化けていく時ですね・・・完全に氷になると、氷の温度は下がっていきます・・・水と氷が混在している状態なら、まあ・・・0℃というわけですね。 あとは、熱によっておこることは・・・体積変化などもありますね。温度計の水銀柱が上がる・・・水銀の体積が熱で膨張・・・その結果として、水銀柱を押し上げることになる・・・水も、温められると膨張して軽くなるので上へあがっていく・・・対流の原因になる・・・ まあ、知識として、熱によって起こることは知っていますがね・・・ 問題になるのが放射熱で・・・ちょいと、こいつが見えない・・・放射温度計を使うと、ある程度見ることができますが・・・見ると言っても・・・数字になって見えるというわけですね。 放射温度計を手に向けると35℃とかそういった温度を示します・・・これは、私の手から熱が逃げて行っているわけです。どのぐらいの熱が逃げているのやら?普通は感じません・・・だって、いつだって逃げているわけですから・・・手に触れた空気が温まって逃げていくことで熱を奪われ、放射温度計の方へ放射熱で熱が伝わって、放射温度計は感じた熱に合わせて、温度を出しているわけです・・・そして、空気は伝導では熱を伝えにくいですが・・・一応は伝わる・・・ 空気が直接熱を伝えにくいという性質を利用して、空気を動かないようにしてやると熱は伝わりにくくなる・・・衣類の繊維に閉じ込められた空気や発泡スチロールとか・・・空気の動きが封じられているものは熱を伝えにくいので、触れると暖かく感じる・・・ 触れて温かく感じるのは・・・普通に熱が逃げている状態から、熱が逃げにくくなったためで、自分の暖かさを感じているわけですね。自分がどのくらい熱いのか・・・手のひらと手のひらが、触れないようにして手のひらを近づけると・・・手と手の間が熱くなりますね・・・大勢でこの実験をすると、怪しいね・・・みんなまじめにお祈りしているみたいになる・・・ 結構放射熱を出しているのでね・・・熱は簡単に言えば、温度の高いところから温度の低いところに伝わるから・・・今日の今の頭の上の温度は放射温度計によれば-22℃ですから・・・この下に物を置くと、-22℃まで下がっていくことになる・・・まあ、周囲から熱をもらったり、自分で熱を作ったりすれば、温度は保てる・・・でも、一定の割合で熱は放射熱などの形で逃げていく・・・ 放射冷却で物の温度が下がると・・・周囲の空気中の水蒸気が冷やされて水蒸気から水に変化する・・・このとき、水蒸気は1g当たり540カロリーぐらいの熱を放出しなければならないので・・・この温度が保たれる・・・これが、露点温度の意味ですね。冷やしても次から次と水滴がついて・・・温度が下がるのを阻止する・・・だから・・・露が結んでいる内は温度は下がらないので、霜にはならない・・・ 水があるうちは・・・0℃にならないから凍らない・・・霜を避けるために果樹園などで散水しているのは、こいつを利用しているわけですね。 地上の物の温度が下がるのは、宇宙空間に熱が逃げていくわけです・・・さっきは直上の温度は-22℃でしたが、今は、月が左のように朧になっていますね。ほとんど満月だね・・・朧になっているということは雲がわずかにかかっている・・・放射温度計は1℃ぐらいを示していますね。雲は白く見えるから・・・放射熱も含めて良く反射するので、地上の熱を弾き返して、地上の熱を逃がさないようにしている・・・これで下がっても1℃、湿度も高いから、いまの気温は・・・
15度もあるじゃん!湿度も結構高いようですから、このまま比較的温度の高い状態が保たれることになるでしょうね。 明日の天気は?曇りみたいですね・・・すると、このまま気温は保たれて15℃ぐらいで、日中はそれほど温度が上がらないということですね。 放射熱で地球から逃げていく熱を考えると、こんな感じですね・・・湿度が低くて雲の無いと・・・宇宙空間に熱が逃げるのを遮るものが無くて・・・昼間でも-30℃を超えてしまう・・・しかし、太陽からの放射熱がそれを相殺してさらに熱を送り込んでくるから、地面は暖められて、その熱が空気に伝わって気温が上昇する・・・ 冷えるのも、地面やもの表面から放射熱が逃げて温度を下げる・・・葉面や地表温度が下がって・・・結露が起こる・・・ 結露したらそこから温度は下がらない・・・従って、霜が降りるのは・・・0℃以下で露点温度というか、飽和水蒸気量に達する場合・・・飽和して何かについて凍る・・・気温が5℃ぐらいでも霜が降りるのは、気温は地表から1.5mほどの高さの空気の温度だから・・・このとき、地面や葉面の温度は5℃よりはるかに低い・・・放射冷却のためにね・・・そして、結露が起きずに冷えた葉面の温度が0℃を割り込んでいると・・・霜がつく・・・ 水を弾く系の葉の場合は、霜は直接葉に触れている面積が非常に小さいので、熱をあまり伝えない・・・氷は水よりはるかに熱を通しやすいから熱の移動は速やかになる・・・従って、霜は霜を呼ぶことになる・・・ 水にぬれやすい葉の場合は・・・霜がべったりと葉につく・・・そのため、霜が霜を呼ぶと・・・放熱面積が増加して急速に冷える・・・結果としては、葉の組織の温度が・・・速やかに氷点に達して凍り始める・・・凍ると熱を伝えやすくなるから、凍った組織が熱を外に伝え、霜が表面積を増しているから・・・再起不能になるところまで、凍結して・・・さようなら・・・ 霜を避けるためには・・・空を見せなければよい・・・放射熱を通しにくい屋根をかける・・・放射熱=赤外線は通さずに可視光線は沢山通す屋根が欲しくなる・・・むかしは霜除けは、蓆とかで小屋掛けしていたが・・・竹の骨組みで南を上げて、北を地につけて・・・放射熱で空に熱を取られて霜が降りないように・・・霜除け 牡丹 - Google 検索 上品なのはこんな感じの奴ですね。これは、放射熱で熱が逃げて行くのを防いでいるわけですから・・・ 江戸時代かな?昔の絵画に・・・確か花園か何かで左のような霜除けの屋根を持った奴を見たことがありますね・・・昭和40年代ごろは、こんなやつを見かけたような気がしますがね・・・ 古い記憶・・・そういったやつの意味を考えて・・・赤外線をバッチリ通す普通のビニールでは放射熱対策にはならないから・・・中の物は凍る・・・これは、経験済みですから・・・海岸で遊び始めた最初の年の冬に、小さなビニールハウスを作ったら・・・中が凍ってね・・・その頃は加温しないからだと思っていましたが・・・今だと・・・放射冷却で凍った・・・空を見せてはいけない!というわけで、素材探しをしているという感じですからね・・・新聞紙の屋根でも付けるか・・・段ボールをかけても良いだろうが・・・美的じゃないから悩むんです・・・耐候性も必要だし・・・理屈を書くと、とにかく、こんな感じですね。 2016.11.13 |
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