潜熱伝達とは何ですか?

材料の固相、液相、気相の間の遷移には、大量のエネルギーが含まれます。 遷移に必要なエネルギーは、潜熱伝達として知られています。 最近、代替エネルギーの研究者は、この潜熱伝達を使用して必要になるまでエネルギーを貯蔵する方法を検討しています。 たとえば、あるエネルギー省(DOE)の調査では、集光型太陽光発電が溶融塩を熱エネルギー貯蔵に利用できるかどうかを検討しています。

顕熱伝達

温度の異なる2つの物質が接触すると、温度の高い物質が熱を伝達します。 「顕熱伝達」と呼ばれるプロセスで温度が低い物質。 たとえば、太陽が沈むと、空気はより冷たくなり、 接地。 地面はその熱の一部を空気に伝達し、地面を冷たくし、空気を暖かくします。

潜熱伝達

物質の1つが状態または相を変化させる準備ができた時点(固体から液体、液体から気体、 など)、熱は一方の物質から伝達され、もう一方の物質には対応する温度変化がありません 物質。 温度を変えずに熱を放出または吸収するこのプロセスは、「潜熱伝達」として知られています。

タイプ

液体を気体(つまり、水から蒸気)に変えるために液体に加えなければならない熱量は「蒸発潜熱」と呼ばれますが、 固体を液体(氷から水)に変えるために固体に加えなければならない熱量は、「融解潜熱」です。 追加する必要のあるエネルギー量 1グラムの物質の相を変えることは、同じ物質の1グラムの温度を1度上げるのに必要なエネルギーよりもはるかに大きいです 摂氏。 グラムを1度上げるのに必要なエネルギーは、物質の「比熱」と呼ばれます。 水は1カロリー/グラム°Cの比熱と79.7カロリー/グラムの融解熱を持っています。

考慮事項

潜熱伝達中にエネルギーが失われることはありません。 たとえば、氷が溶けると潜熱が吸収されます。 いつ 水が凍る、潜熱が放出されます。 同様に、水が蒸発するとエネルギーを吸収しますが、水が凝縮するとエネルギーが放出されます。

利点

多くの代替エネルギー源は、一定のエネルギー生産を提供できないため、制限されています。 ソーラー発電機は太陽が輝いているときにのみ生成され、風力タービンは明らかに風が吹いているときにのみ機能します。 これにより、エネルギーを保存するための低コストで効果的な方法に関する研究が増えています。 必要なもの(たとえば、晴れた日に生成された余剰の太陽光発電を貯蔵して、 夜)。

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潜熱蓄熱(LHTES)システムは、物質が溶融して固化するときに大量のエネルギーを貯蔵および放出する可能性があります。 自動車から工場まですべてが潜熱伝達を効果的に利用できるようにする適切な特性を備えた材料を決定するには、追加の研究が必要です。

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