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アルミを溶解する熱量計算
2023/10/19 06:29
- アルミの溶解に必要な熱量を計算する方法とは？
- アルミを溶解するためにはどれくらいの熱量が必要なのか？
- アルミの溶解には潜熱の考慮も必要
アルミを溶解する熱量計算
2013/03/01 13:29
アルミの比熱が0.905（ＫＪ/ＫＧ/℃）ということから、アルミを500ｋｇ溶解するのに、概算計算として（※地金は0℃と仮定）
0.905Ｘ500ｋｇＸ720℃＝325800ＫＪ＝90.5ＫＷｈ
よって90.5ＫＷの熱量があれば、1時間で溶解するということになると思っていました。
しかしそうではなく、アルミには660℃あたりに潜熱があるため、これを考慮しなければならないと聞きました。
潜熱が395（ＫＪ/ＫＧ）ということなので、720℃まで溶解するには
?0.905Ｘ500ｋｇＸ660℃＝298650ＫＪ ：660℃まで上げる熱量
?395Ｘ500ｋｇ＝197500ＫＪ ：660℃時点の潜熱
?0.905Ｘ500ｋｇＸ（720-660）℃＝27150ＫＪ ：660℃から720℃まで上げる熱量
?+?+?＝523300ＫＪ＝145ＫＷｈ となり、145ＫＷの容量ならば1時間で溶解するということになるのでしょうか？
質問者が選んだベストアンサー
理論的には、お問い合わせに記載の考え方で宜しいかと思います。
なお、参考URLのデータによると、アルミの比熱は温度が高いほど大きな値
となるようです。（20℃のとき0.9kJ/kg･℃ 300℃のとき1.04kJ/kg･℃）
融点を超える温度での比熱のデータがありませんので、明確には見積もる
ことが困難ですが、比熱に対する必要熱量を、もう少々大きく見積もること
が良さそうに思います。
なお、回答(1)さんご指摘のように、現実の問題としては、炉から逃げる熱量
及び炉自体を昇温するために必要な熱量を加えて考える必要があります。
http://www.denso.co.jp/ja/aboutdenso/technology/dtr/v14/files/17.pdf
上にURLを示した文献では、アルミダイカスト用の溶解炉では、溶湯を作る
ために有効に使われるエネルギーは、投入エネルギーの21％というデータが
示されています（fig.3参照）。各種の改善を行った結果として、有効に
使われるエネルギーが44％になったようですfig.11参照）。
理論値をきっちり計算することは間違いなく重要なことですが、現実には
理論値よりどれほど多くのエネルギーを必要とするか、実例のデータを
把握しておくことが必要でしょう。
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その他の回答 （2件中 1～2件目)
炉中溶解を考える場合は投入熱量すべてが溶解に使われるわけではありませ
ん。提示の計算は100％の熱量が有効に使われた場合の話ですから、実際には
外部に流出する熱量も考慮する必要があります。１時間の溶解を考える場合は
もっと大きなヒーターが必要になるでしょう。
お礼
2013/03/18 10:04
お返事おそくなり申し訳ありません。
おっしゃるとおりだと思います。
ありがとうございます。
お礼
2013/03/18 10:03
お返事おそくなり申し訳ありません。
非常に参考になる意見ありがとうございます。