炉の温度計算と円筒形状の銅を加熱する方法

状況がよくわからないなかで、想定をしたうえで回答しました。

想定：１００℃の温度は厳重な制限値、処理個数は少ない。

しかし、どうやら違っていたようです。

それなら、少々値が張りますが添付したような「マッフル炉」
の採用をご検討されてはいかがですか。

１００℃以上で、０．５℃刻みの温度設定が出来ます。
電気炉ですから製品を汚す心配はありません。即納です。

加熱に必要な時間は、目標温度の許容巾により決まります。

例えば銅を厳密に１００℃にしたいとするなら、
炉の温度を１００℃に設定して、長時間炉の中に入れておかねばなりません。

仮に、１００～２００℃まで許容されるなら、炉の温度設定を２００℃
として一定時間後に取り出せばよいことになります。

マッフル炉のなかに銅の厚板でも入れておいて、その上に試料をのせる
ことにすれば管理は容易でしょう。

つまり、２００℃の雰囲気温度で、２００℃の銅ブロックに乗った
銅試料が０℃から２００℃までの温度上昇カーブを描くのは
難しくありません。

しかし、２００℃を超える温度になることはあり得ませんが、
ちょうど１００℃になった瞬間に取り出すのは難しいでしょう。

検討の出発点は仕上がり温度の許容幅を決めることだと思います。

回答（3)さんの言われるとおり、提示の寸法の純銅材なら約20ｇ/個
です。これら16個を20°から100℃にするには　銅の比熱が0.385J/ｇ℃
ですから、必要熱量は約200ｋJ（48kcal）になります。
炉壁の断熱効率が50％として、30分程度で加熱するのに200W位のヒータが
必要です。

銅製の密閉蓋付きの容器を作って、
ぐらぐら沸いたお湯の中につけて３０分ほど煮てください。

ただし、密閉容器では空気が膨張して爆発しますので、
蓋に取っ手となる管をくっつけてください。
さらに、取扱の際には蒸気と銅の接触が触れないよ注意して下さい。

温度変化が知りたければ、ダミーの１７個目の銅に熱電対をくっつけて
取っ手の管を通じて配線を外に出し、温度測定をしてください。


ところで体積Ｖ＝(π/4)(do^2－di^2)*H＝(π/4)(2^2－1.6^2)*2＝2.26cm^3
純銅の比重は 8.92 なので２０ｇとなり、質量１０ｇと倍半分です。
本当に銅なのですか？

たしかに・・・100℃は？　ハンダ付けでもないし？

この温度、サイズなら迷路から抜けて、、、ホットプレートでしょう。
仕事でつかうからと立派そうなもので無くとも家庭用でイケますよ。

温度精度が欲しいなら確認のための温度計におカネ掛けて置き方などを試す。

アドバイス・ヒントになるかどうかはわかりませんが…。

銅は、３００℃以上に加熱しないと硬さなどは変化しません。
０～１００℃程度の加熱する意味が解りかねます。

添付ＵＲＬにて参照ください。

雰囲気温度と銅の温度の関係を調べる手段としては、
熱電対を取り付けるなどといったやり方で、独自に調べた方が
良いのではないかと思います。

次工程の作業内容(或いは熱する目的)はどんなことでしょうか？
(差し支えなければ教えてください)

変色等を気にしないのであれば、お湯(水)に漬けて加熱(均一に温められる)
での加熱といったことも考えられます。

小生も、一応銅屋さんなので…。

あと、すみません。
細かいことですが、
?空気雰囲気だど、表面は酸化します。(変色の原因)
　一般的には窒素雰囲気(低温ならば酸化しにくい)だと思われます。
?加熱では成分変化はしません。状態変化です。
揚げ足を取るようですみません。

最後に蛇足。
銅の内径にみょうばんを固める作業をしてた時に、ホットプレートを使ってました。
当該サイズであれば、さほど気にすることなく温められると思いますよ。