<kuuki-chishikinoizumi>
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空気について

  存在感がない人を 「空気のような人」とよくいいますが その言葉とは うらはらに「空気のような人」は
 いてもいなくてもいい人ではなくて どこにでもいて なくては ならない人を 意味するのです。

              (そういう風に 使う人はまずないか ・・・・・ 笑い)

  さて
   空気の組成ですが たいていの場所では
     空気は、窒素 78.08%,酸素 20.95%,アルゴン 0.93%,二酸化炭素 0.034%,
    ネオン 0.0018%,ヘリウム 0.00052%から成っている。

   大まかにいえば 窒素が 4/5  酸素が 1/5です。  通常の空気は 約21%が 酸素です。

  この比率は 地表から 80km上まで ほとんど 一定である。(対流圏・・・・良く混ざっている)

  それでは なぜ 高山病になるの・・・・・・下の表が ヒントです。
       
気圧と高度の関係
高度(m) hPa(mber) 高度(m) hPa(mber) 高度(m) hPa(mber) 高度 hPa(mber)
0 1013.2





100 1001.2 1100 887.9 2100 785.2 3200 683.6
200 989.5 1200 877.2 2200 775.5 3400 666.6
300 977.7 1300 866.6 2300 765.7 3600 649.3
400 966 1400 856 2400 756.3 3800 632.7
500 954.5 1500 845.5 2500 746.9 4000 616.5
600 943.2 1600 835.1 2600 737.5 4200 600.5
700 932 1700 824.9 2700 728.3 4400 585.1
800 920.8 1800 814.9 2800 719.9 4600 569
900 909.7 1900 804.9 2900 709.9

1000 898.8 2000 795 3000 701.1


  <ちょっとまめ知識>
    酸欠状態とは
   1. 通常の空気の酸素濃度は21%。
   2. 酸素濃度の下限値は18%。空気中の酸素濃度が18%未満の状態を酸素欠乏という。
     酸素濃度が15%以下(ろうそくの消える酸素濃度)になると、呼吸がはやくなる。
    息苦しい。力が入らない。早くその場から逃げ出すこと。
   3. 酸素濃度が15%以下(ろうそくの消える酸素濃度)になると、呼吸がはやくなる。
    息苦しい。力が入らない。早くその場から逃げ出すこと。
   4. 酸素濃度が12%以下になると、立っていられない。這って歩くのがやっと。
    逃げられない。
   5. 酸素濃度が10%以下になると、意識はあるが動けない。
   6. 酸素濃度が6%(無酸素空気)以下になると、失神。
    (1回 無酸素空気を吸っただけで失神する) 




地球温暖化現象について
   

 「地球温暖化現象」 と 「オゾン層破壊」は 同じことが 原因かと思っていましたが
この ふたつは まるで 別物と 理解したほうが よさそうです。
 地球環境の破壊という点においては 同じなのですが 原因は まるで別なので
対策も 異なるのです。

 1.地球温暖化について
   二酸化炭素(CO2)、メタン(CH4)、亜酸化窒素(N20)、フロンなどが温室効果ガスと言われています。
  これらの気体が もしなかったとすると 計算上の 地球表面の 平均温度は -18℃で 
  現在の平均気温15℃よりかなり低温となります。
   温室効果ガスは 自然現象 たとえば 火山 温泉などからも (CO2)は 排出されています。 
  動物は 酸素を体内に採り入れ 二酸化炭素を 排出してきました。
  いままでは バランスが うまく取れていたのです。

  ところで 地球の大気組成の生成ですが 下記のように 考えられています。

   フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』より

       十億年以上前の地球大気の歴史についてはほとんど分かっていないが、
      以下のようなことが考えられている。
      地球が誕生した頃の原始大気は主にヘリウムと水素からなり、高温高圧だった
  • 35億年前、地殻ができるくらいまで地球の表面が冷え、多くの火山が盛んに噴火を繰り返し、
    二酸化炭素とアンモニアを放出した。水蒸気と多少の窒素も含まれていたが、酸素は存在しなかった。
    この大気は現在よりも100倍ほど濃く、高濃度の二酸化炭素が温室効果により地球が冷えるのを
    防いでいたと考えられている。
  • 次の数十億年で、水蒸気は濃縮し、雨となって海を作った。
    海は約50%の二酸化炭素を吸収した。光合成を行う生物が誕生すると、それらは
    二酸化炭素を酸素に変換するようになる。長い時間をかけて過剰な炭素は化石燃料や堆積岩、
    動物の殻の形で固定される。
    放出された酸素はアンモニアと反応し窒素を生成した。
  • 最初は鉄などが酸素と反応し吸収した。さらに植物が現れることで酸素が著しく増え、二酸化炭素は減少する。
    酸素は初期の生物の大量絶滅とさらなる進化を導いた。
    酸素は紫外線に反応しオゾンをつくった。オゾン層が形成されると地表に降り注ぐ紫外線が減少し、
    生物が陸上にあがる環境が整う。
  温室効果ガスの 上昇は 不思議なことに 人間が みずからの手で 歴史を 後戻りさせているように みえる。

  ---------------------------------------------------------------------   2005/06/22 ------------
  それでは 化石燃料ではなくて 木や 草を燃したら どうなのだろう とふと考えました。
 結局は 二酸化炭素は出るので・・・・・・・・・

   よく考えると この方法は 考えてみる価値がありそうです。
  植物は 光合成によって 二酸化炭素を吸収し 酸素を排出する。
   したがって  CO2の排出と 吸収を バランスできるかもしれない。
 とにかく 植物を 増やすことは 考慮に値する。


   さて 不思議なのは 牛が 地球温暖化の 大きな 原因だ なんていうのもあって・・・・・
  反すう動物が 吐くメタンが・・・・・・・     えー 本当だろうか

        牛などのように、胃で一回に消化しないで反芻する動物がいますよね。
       それをやっているときに、メタンガスがどうしても出てしまうのです。
       それは胃の中の草を消化する微生物からメタンが出てしまう。
       そのメタンガスは、日本の場合には二酸化炭素のことばかり問題にしますけど、はるかに危ないメタンが出る。
       CO2と比べて20倍くらいメタンガスというのは良くないのです。

           全国地球温暖化防止活動推進センター   http://www.jccca.org/  より引用しました。


    そうすると 人間も 空気中から 酸素を採り入れ 二酸化炭素を 排出しているのだから
   人口の増加そのものが 地球温暖化の 大きな要因に なっては いないのだろうか・・・・・・・・・・



       温暖化についての資料です。http://www.foejapan.org/pacific/effectmap/index.shtml



    この項 続きます         2005/06/28



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・熱源 何が有利か・・・・
   通常の冷房は たいていの場合 空気熱源の 方式です。
  かつては 地下水の循環や 冷房扇もあったみたいですが ・・・・・・
   扇風機なども 冷房設備 かも 知れないが これは 基本的に 空気を冷すものではない。
   (ひょっとすると これを システム的に 有効に利用すると 結構 効果があるかもしれない。)

  ここでは 暖房熱源について考えてみよう。
   1.いわゆる 電気ヒータ
      電気ヒータは 電気を ニクロム線などを 利用して 熱に変換するものです。
       大型のエアコンにも 補助ヒータとして 電気ヒータを 内蔵しているものもあります。
      ここでは 小型の 電気ストーブ セラミック・ヒータ ハロゲン・ヒータなどを とりあげてみます。


    さて 最近 宣伝で よく 耳にする 遠赤外線
   その暖房効果については 以下の ようである。



          純粋に 電気エネルギーを 熱エネルギーに変換すると
         電流によって発生する熱の量は、流れる電流の大きさ(I)の2乗と導体の電気抵抗の大きさ(R)に比例する
         (つまりI2R)というものでした。
          これは「ジュールの法則」で 電磁誘導による電流(交流)でも、
         この法則があてはまります。
                W 抵抗Rで発生する熱(J/s ジュール/秒又はW ワット)
                W= VI = I2R      Vは電圧です。
          
          手元(足元)にニクロム線ファンヒータがあります。 
         三菱電機製 RF-62 100V  600W  50-60HZです。
         ファンヒータタイプなので 600Wのなかに ファンの分が含まれているかは不明です。
         (ファンはとりあえず 無視します。)         
          まず 電気料金ですが 1kWh 20円とし基本料金を無視して考えます。
           一日8時間 25日使用すると 月当り 200時間使用ですから
           0.6 x200= 120kWh/月で 料金は2400円/月となります。
 

          近くに 対流式の石油ストーブがあって こちらは 
           サンヨー自然通気型開放式石油ストーブ OHC496
            白灯油  燃料消費量  0.51L/H  発熱量 17580kJ/h  4200kcal/h
                                 暖房能力 4200kcal/h   4.88kW
                                 タンク容量          7L
            と書いてあります。 一日8時間 25日使用すると 200時間使用ですから
            102L/月 灯油を 消費します。 灯油の価格を 60円/Lとすると
               料金は6000円/月となります。
          暖房能力からみると 灯油は 1kWh 6.3円ということになります。

         電気ヒータより 灯油暖房のほうが 一般的には ずっと格安です。

           
           
         ただ 足元に置く暖房では 安全性や 手軽さで 電気ストーブの方が 石油より勝るでしょう。
          また 最近 はやりの ハロゲンヒータ や カーボンヒータも 
          その手軽さや 暖房方式(照射型)ということでみていけば なかなかの暖房器具です。

           電気ごたつも 考えようによっては 優秀な暖房器具です。




   2.石油ストーブ 石油温風ヒータ (FF式ヒータ ・ファンヒータ)

      石油ストーブの効率
         皆さんは 暖房というと どんなものを思いうかべるのであろうか。
        「火鉢」 とか 「いろり」なんていうのは あまりいないでしょう。
        それでも 「暖炉」などは けっこう 流行で それなりに 見受けられます。
        かつては 炭のこたつや 練炭のこたつも ありましたが いまでは 見かけることがで着なくなりました。
        ファンコンベクターや ファンコイル 蒸気ラジエターなども 過去のものになるようです。
          いまは 空冷ヒートポンプの暖房機を 思いうかべることが 多いでしょうか・・・・・

        さて 「煙突つきの 石油ストーブ」 と 「煙突なしの 石油ストーブ」 では 
        どちらが 暖房効率が 良いだろうか・・・・・
            これについて もう何年も前に 議論したことがあった。彼の意見は
          「煙突なしの石油ストーブのほうが 暖房効率は 良いはずだ。 
           せっかく 暖めた空気を 煙突で 外へ 逃している。」    うーん なるほど
          いやまてよ 「石油が 燃焼するためには 給気と 排気を最適条件にしなくては いけないのではないか・・・」
           こんなことを 延々とやったのである。
          石油ストーブといったって 色々ある。 「自然給気で自然排気」 「強制給気・自然排気」等・・・・・・ 
   3.ガスヒータ
   4.空気熱源ヒートポンプ






・Fan 空気を移動する。

 送風機は 一般にはなじみがないかもしれません。
英語では Fanだから 日本語よりも ずっと わかりやすいですね。
たとえば 扇風機や 台所の 換気扇などです。
 こちらが 解りやすいのは 目につくところに 回転機器が あるからかもしれません。
通常 建物内で 空気を 運ぶのは ダクトですから 送風機自体を 一般のかたが
見る機会は 少ないでしょう。
ポンプを 人間の 身体の 部位にたとえると 心臓ですが ファンは 肺に 相当します。
 人間が生活している 建物は 全体的に みて見ると 人間の 身体に よく似ています。

さて
   一般的に 送風機の送りだす 「風量」は 羽根車の 回転数に 比例します。
「静圧」は 回転数の 2乗に 比例します。 そして 動力は 回転数の 3乗に 比例します。

全く 同じことが ポンプにも いえます。
ポンプと 送風機は ある意味で よく似ています。それで 両方とも 流体機械と 総称されます。

汎用電動機の回転数は 一般に 周波数に 比例します。 4ポールの モータは
50Hzでは 約 1500r.p.mで回転し 60Hzでは 1800r.p.mで回転します。

 現在では 周波数変換は インバータで 簡単にできますから ある用途では 回転数を 制御することで
おもわぬ 動力の低減を はかることができます。







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この アクセスカウンタは 2004/11/24からです。http://face.u-aizu.ac.jp/counter/counter.htmlより提供されています。




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