妹が通ってる小学校のテストの問題が解けない

1 ：2010/09/30 〜 最終レス ：2012/09/21

理科な。文章題。
缶ジュースを冷蔵庫から
室温３０℃の部屋に出した。缶ジュースの温度は4℃である。
この缶ジュースの温度が20度に達するまでの時間がより早いのは
次の二通りの操作をした場合のどちらか、なお部屋の湿度は５０％であるとする。
１．結露し、缶ジュースの表面についた水滴を定期的にふきとる
２．水滴をふきとらない

※なお、水滴をふきとる際の熱移動は考えないとする
問題終わり。

要は、缶ジュースの表面に水滴がついてる場合と、ついていない場合
どっちが熱移動が効率的に行われるか？ってことなんだろうけど、わかんねええ

2 ：

妹が通ってる小学校のメコスジの悶題が解けない

3 ：

やばい。物理学科に通ってるのに解けない。
これは難問だ。

4 ：

>>1
気温30℃で湿度50%なら、露天温度は-12℃。
4℃の缶ジュースでは結露しない。
よってどちらも同じ。

5 ：

>>4
馬鹿乙ｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗ
露店温度は18度だろｗｗｗｗｗｗｗ

6 ：

俺も１８度になった。露天温度すら計算できないやつがいるのか

7 ：

気化熱の問題なんじゃないの？

8 ：

すまん、ググって最初に出てきたところを鵜呑みにしてしまった。

9 ：

>>

10 ：

ビールなら説明できるのに　残念

11 ：

これは難しすぎる。。解けない。。

12 ：

なにがむずいかわからん・・・
だれか説明して

13 ：

缶壁において
「結露で水滴がついている状態」
と
「結露がついてない状態（室内の空気に触れている状態）」
どちらの状態のときに、早く熱が奪われるか？
と解釈すると水と空気、どちらが熱を奪うか、と。
で、結露ができて、そのまま放置しておくと、
熱のグラフが連続的になだらかに変化していくと想像できる。
が、しかし、結露をふきとるという人間的操作を行うと、
熱グラフが、とにかく急激に動くと想像される。
ここまで考えてみた。間違いがあれば指摘たのみます。

14 ：

あれ？
お風呂は、かきまぜたほうが早く温まるんだっけ？
それとも、そのまま放置してたほうが、早く温まるんだったけ？

15 ：

俺は高校程度の知識しかないけど、
直感的には1の方が速く温度が上がりそうだな。
結露で供給された水を除いたら、除かなかったときより
結露がたくさんできそう。平衡移動のアナロジーで。
それに、缶の表面に、外気と缶の中間の温度の膜ができる2は
熱伝導が悪くなるかもしれない。
一方、表面に水滴が着いている2の方が
水滴が種結晶の役になって、結露がひどくなるかもしれないし、
金属と空気の間より、水滴と空気の間の方が
物質のやりとりがある分だけ熱のやりとりがしやすいかも。

16 ：

これ、どこまでの精度で解けばいいんだ？
熱分布を一様と仮定するまでは題意よりでいいけど、結露は一瞬で出来るのか？　拭き取りは一瞬で缶に影響ないんだろうけど

17 ：

>>14なにをもってあったまるとするかによるけど
温め方(どこを熱するか)で対流のしかたも変わるから一慨にいえないけど、湯船の真ん中まであったまるのをあったまったとするならかき混ぜるのがはやい
で、表面が高温になるor全熱量のが大きくなることをもってあったまるというなら混ぜないほうがはやいんじゃね
「拭く際の熱移動を考えないものとする」
ってのがあるから難しいっていってるの？
どう考えても拭いたほうがはやいだろ

18 ：

気化熱も考慮しろよ

19 ：

物理板に居るような奴が集まってもconsensus出せないのか、、

20 ：

>>15
2で水滴が種結晶的なはたらきをするにしても、たぶん操作1のほうが総結露量は多いだろ(容器の表面温度＜水滴の空気に接する部分の温度)
まあ実験でもしてみりゃいいんだけど・・・
結露拭かないってのは容器表面と空気の間に水の層ができてるようなもんだからあたたまりにくい
しかも空気より冷たい水を拭き取って、空気にふれさせる作業を定期的にしている訳だし

21 ：

やべわかりにくい・・・
しかも空気〜→しかも1では空気〜
だから1じゃないの？

22 ：

>>17
サンクス！思い出しました。そうでした。
うむー。
俺は答えは「2」だと考えてしまう。
>>16さんが言うように、精度の問題があるけど、
ちょっと言い方変えると
「そのままにしてたら結露ができる。でも、
人間が結露をふくということは、たえず空気にさらす、
と言う意味」と解釈。
で、たとえを出すけど、水の入ったコップに氷を浮かべると、
上側（空気）と下側（水）とでは、下側のほうが早く氷が溶ける
でしょ？
ということは、なんていうか・・・
空気は水よりも熱を与えない、と。
だから缶をしょちゅうふいてたほうが（空気にふれさせておき、かつ
ふくときの摩擦は考えない）温まりにくい。
よって、早く温まるのは、そのままにしているほう。答え2。
ここまで考えた。間違ってたらよろしく。

23 ：

水滴を拭いていくと凝縮潜熱のみが缶表面に常に与え続けられるから早く暖まる。
水滴を拭き取らなければ、水滴の蒸発潜熱が奪われるから暖まりにくくなる。

24 ：

気化熱を加味しても？
計算は、できるかな？
前者の暖まりやすさ-から後者の暖まりにくさを引く
is it that fomula is valid? y-x>気化熱による暖まりにくさ

25 ：

まずさ、熱を与えるのは水滴じゃなくて空気なんだってことをよく考えてくれよ
気化熱はマクロにみたら関係ないよ

26 ：

>>24
何を言いたいんだかわからんが、今回気化熱は吸熱ではなく発熱する側だ。

27 ：

.>>26
お前は何を言っているんだ

28 ：

ふいたｗｗｗｗｗ

29 ：

Because of the kernel of this problem is as long as,
cause of latent heat and so on is that primise is valid strictly view differ somewhat mine.

30 ：

なあ、みんな分かっててスルーしてるんだろうがこれって要求されてる解答は
「水の膜（結露）は金属（缶）より熱を伝えにくい。
　よって結露を拭き取る方が早い」
なのか？

31 ：

それマジで言ってるの？
気化熱はどうなるのよ

32 ：

マジでは言ってないけど小学生の頃ってまれにこういう答え書いてあるトンデモ問題あったよなあとｗ

33 ：

露点温度までは結露による気化熱（というか液化熱）で暖まる方が支配的だと思う。
350mlの水を16℃暖めるには24kJほどの熱量が要るが、
気体の水が10gほど液化すれば、液化熱だけで賄える熱量だ。

34 ：

液化熱ってｗ

35 ：

解けにゃい。

36 ：

ここ、釣りと自演だけだろ？
くだらん。

37 ：

IPMUで素論専攻してる俺でも解けないから安心しろ

38 ：

理論でポスドクをやってる俺でも解けない

39 ：

東大生だけど解けない。
所詮与えられた問題を解く能力しか俺にはないんだなと痛感させられる；；

40 ：

答えは、１

41 ：

てか、小学校のテストなのか？

42 ：

露点温度が求められないと、解けない。
まぁ、小学生には無理でしょう。

43 ：

露点温度の１８℃までは、どっちもどっち。
一方は結露が乾くまで、１８℃以上にならない。

44 ：

どんだけ難しいんだこれ

45 ：

お前らこんなのも解けないのか。物理板の恥。

46 ：

これは小学校の問題だぞ
>>30こいつの言ってることが答えだ！！

47 ：

無理。解けない。

48 ：

余裕でふき取った方が早い
缶│露│外気
4℃　x　30℃
30℃≧x≧4℃

また
ふき取るときの布の温度、摩擦を加味すれば
常に浮上するほんのわずかな水滴をふき取りまくってるだけで30℃になるのは早い

49 ：

ちなみにペットボトルの場合は逆な。

50 ：

うめほ

51 ：

>>48
すげえ。

52 ：

誰が頃したメコス人

53 ：

>>48
ということは、空気のほうが熱効率が高いってことか。。
うーん。熱容量は
水（液体）＞空気
なんだが・・・。

54 ：

熱容量なんてどうでもいい件

55 ：

>>48
×30℃≧x≧4℃
○18℃≧x≧4℃

56 ：

SUGEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEE

57 ：

正解は１。
ふき取る場合に熱移動がないという前提でも、
缶の側面では壁を挟んで低温の液体と室温(空気中）の水分との熱交換が行われるので、
ふき取る＝交換が加速されることになる。
缶内から見ればじゃんじゃん３０度のシャワーをぶっ掛けられてるのとかわらん。

58 ：

バカは、加速とか平気で使うんだな。
信じられん。

59 ：

実験したら拭き取る方が早かったよｗｗ
理由はわからんが．．．．．．乙
付いた水滴が蒸発するのに熱を奪ってる分、
ジュースの温度が上がりにくいのかな？
ｽﾏｿ．．．．わからん（´д｀）ハァ〜

60 ：

小学生の理香なら実験して結果出して「そういうもの」で憶えて終わりでしょ

61 ：

バカな奴ってのは小学生のときからバカだったんだな。

62 ：

確かに、おまいを見れば誰しもそう思う

63 ：

俺は物理じゃなくて絵描きだが・・・
アホなりに考えてみたｗ
二つの操作の差異だけを考慮して問題を超単純化してみると
・水滴まで含めた缶をAとする。
・Aを定義付けるとすると、気温より温度の低い物体である。
・拭き取るという行為は、この問題から気温よりも低いAの一部を取り除く行為
気温より温度が低いものを問題の舞台からガンガン消しまくってるわけだから
答えは１
こまけーことを気にしないとこうなる。

64 ：

いま全部読み返した。
>30
たぶん違うｗ
理科って理系的な問題設定の仕組みを理解させるための問題だと思うから

65 ：

つまるところ、この問題を出題した目的は、物理（科学）においては実験が大切だということを教えることだと思う。

66 ：

こうみると、実験にはセンスのよい着眼点が必要だと改めて気づかされるな
>>59　みたいに仮説を持たずに実験しても何も気づかないｗ
いくら今まで発見された多くの公式という武器を持ってても
着眼点がずれてれば、遠回りかただの道草になっちゃうしね
そう考えるとＮＡＳＡみたいに力技で未知のものを発見しようとする人より
理論で予想する人の方がcoolな感じがするな。不思議。

67 ：

YouTube - 和田彩花、地球・進化・タイムマシンを語る
http://www.youtube.com/watch?v=H1divNNB6JQ

68 ：

誰が頃したメコス人

69 ：

>>67
科学に興味をもっている。日本の未来は明るい、きっと

70 ：

そーいや小学生の時振り子の実験で
「やったら元の点まで上がって振動し続けるんじゃねーの」
と言って実際にやったらそうならなったんだけど
周りの雰囲気に圧殺されて空気抵抗がどうのこうの言えなかったときは空気の重さを実感したわ

71 ：

問題をちょっと変えた。
よろぴく。
缶ジュースを冷蔵庫から室温３０℃の部屋に出した。
缶ジュースの温度は4℃である。
この缶ジュースの温度が20度に達するまでの時間がより早いのは
次の二通りの部屋においた場合のどちらか。
なお、缶ジュースの表面についた水滴はふきとらない。
１．湿度0%の部屋
２．湿度50%の部屋

72 ：

つぅかコレ小学校で出された問題だろ？
授業で習った何かを使って解けと言うのだろうがコレは問題が悪いよ
何を意図してるのかさっぱり伝わってこない
授業でこれを実際にやってみたとするわな？
何についての実験か分かる奴いるか？

73 ：

>>72
どーだろー
授業で習った内容でとけっていうのは小学生には必要ないと思うんだけどな。
まぁ、小学生のための問題にアホ物理学科の学生を釣るための
要素を足してるだけだと思うんだけど
72がつりだと信じるばかりだｗ

74 ：

>>72
水の蒸発や凝固の際の、潜熱の出し入れでないの？

75 ：

なんだこれは難しすぎる。。。

俺って小学生以下？泣
　

76 ：

俺の妹の宿題がこんなに難しいわけがない
アニメ化決定

77 ：

こんなん簡単だ
正解は１
拭き取ったほうが早く20℃に達する
つまり早く温まる
缶は空気の熱を奪って結露する
空気の熱がジュースを温める
拭いて何回も結露させたほうが早く温まる

結露は空気は冷やされる
つまり中身の冷たさが外に出る
だから中身は温まる

78 ：

わざわざ上がってるから新しい話でも出たのかと思いきや・・・

79 ：

ここんなん１に決まってんだろｗ
気体よりも液体の方が熱移動早いんだから、
より多くの水に触れさせて方が缶の温度上昇は早い
他にもいろんな説明がありそうだけど、あげたらキリなさそう
同様の理由で>>71は2が正解だよ

80 ：

>>1
拭いたら結露水の蒸発による冷却を利用できないだろ。
だから拭いた方が早く暖まる。
答えは１
水の膜による空気との熱伝導の低下も影響するだろうし。
>>72
答えは２
結露の水を蒸発させるのにどんだけ火にかけるかを考えれば、
その逆の結露がジュースを温める熱の大きさがわかる。

81 ：

test

82 ：

>>48
温度だけを考慮しても答えにならないはず。
８０度のサウナと５０度の風呂は後者の方が圧倒的に熱く感じる。これは５０度の風呂の方が早く体が温まるから。
どちらの状況でより早く缶に熱が伝わるかってことだから、
>>80が言っている　気化熱による冷却を考慮しなくていい点と　水の膜による熱伝導率の低下　が正しい説明のように思う。
でも水の膜でなぜ伝導率が低下するのかちゃんと説明しないと解答にならない、、、
金属のほうが伝導率高そうだし、水の膜があると　空気→水→缶　と二段階で伝導させなきゃいけないから伝導率下がりそうだけどちゃんと説明できない
これは物理板のレベルが低いのか、この問題が難問なのか、どっちなんだ！！問題の答えよりそっちが気になる。
>>77
缶は空気の熱を奪って結露する
空気の熱がジュースを温める
何の説明にもなっていない、、。そんなこと言ったら露＋缶という系を温めるのも空気だ。

83 ：

気化するのに周りの熱を奪うのだから、液化は熱を与えなきゃ。液化してるのだから、気化による熱の移動は無視。拭き取り続けると、液化による熱の移動が継続する。
つまりだ、鍵は水だ。おまいら良く思い出せ！水の位相変化に大事な事を。それは…
気持ちだ。心の問題だ！
そう、これは物理の問題ではなくて、道徳の問題なのだよ。だ、か、ら、おまいらに、解けなくてもしかたない。

84 ：

小学生の自由研究みたいな文句を並べて100まで来るスレが物理板に・・・いやこれは壮大な釣りなのか・・・
今の発展途上である非平衡物理が理想化のない熱伝導の問題しかも流体がらみ
なんて太刀打ちできないのはモグリでない皆さまには周知の・・・
俺は釣られたのか・・・

85 ：

物理板ってこんなにレベル低かったのか。
難しい用語使って悦に入ってただけで
まともな物理学的思考もままならないのか。

86 ：

この問題の問題点に気づかない>>85が一番レベルが低いｗ

87 ：

妹が姦通ってる小学校のメコスジの悶題が解けない

88 ：

名門小学校なのかこんな難問たけしの平成教育委員会か

89 ：

少なくとも出題者は１と答えてほしいと考えている
わざわざ「定期的にふき取る」云々などと手間のかかることを２に比べ長い文で書いている
ただ、出題者としては、とりあえず１と答えてみた生徒らに、なぜそうかを考えてほしいし、分からなくても実際にやってみろと。

90 ：

　　*.☆　　　　 　　 　　　　　　　　　　　 　　　　★ *
☆　+／＼。 ━━━━━━━━━━━━　　+／＼。★
　　　／†＼+ ★☆Ｍｅｒｒｙ　Ｃｈｒｉｓｔｍａｓ☆★ 　／†＼+
　 +／。★＼ ━━━━━━━━━━━━　+／☆。＼　
　　　^^^||^^^　　　　　 　　　　　　　　 　　　　 　　＾＾||＾＾

91 ：

小学校で露点温度って教えないでしょ
中学でも

92 ：

bodumの二重マグ、冷たいお茶はかなり長時間冷たいが、
熱いお茶は普通に冷める。
http://www.bodum.com/jp/ja/shop/prodlist/210/
冷たいお茶がぬるくなるのは結露が主原因らしく、
二重マグはこれをほぼ完璧に防いでくれる。
しかし、熱いお茶が冷めるのは放射と対流(＋水面での伝導と気化熱)らしく、
二重マグでもさほど変わらない。
熱い方はフタの有無が重要なのかも。

93 ：

もしかしてだけどこの問題って答えの正誤よりも答えに至る論理性、その根拠とする知識を問う問題か？

94 ：

熱容量が関係ないのか？と言ってる人がいたけど、関係あるぞ。
熱容量が大きいほど温度を上げるのに多量の熱を必要とするから、断熱材として高性能だ。
缶の周りの空気も断熱材として働くけど、水の方が熱容量が大きくて断熱効果が高い。
水中の方が氷が溶けるってのは別の話で、水自体が熱源になってるから。
熱容量が大きいと放熱しても温度低下が小さいから、熱源としても優秀。(湯たんぽ)

95 ：

これは小学生には難しすぎるな。
正解を述べると、
水滴の結露　⇒　発熱反応　⇒　ジュースの温度が温まる
水滴の蒸発　⇒　吸熱反応　⇒　ジュースの温度が冷える
もし二つの缶で結露と蒸発が同じ量であれば、ジュースの温度は同じだが、
異なるところが問題のポイントであろう。
より多く結露するのはふき取り続ける１の缶だから、１が早く温まるだろう。

96 ：

状況を詳しく見ると、缶のまわりには結露した水の膜があり、その外は空気層がある。
水膜の中では缶に接した部分は缶の温度で空気に接した部分の方が高温である。
空気層は水膜に接した部分は水の温度で離れれば室温になる。
結露は水と空気の接した部分で起こり、その速さは水表面の温度に依存する。
結露してる最中の話だから、蒸発は考えなくて良い。
といった状況で水膜を削ると、空気はより低温の缶に接することになる。
低温に接すれば結露が加速される。(１の方が多く結露する理由を言わなくちゃね)

97 ：

どちらが早く暖まるかなのに一切不等式が登場しないまま100を迎えそうです
哲学科の皆さん頑張って下さい

98 ：

妹にチンコ突きたてろｗ

99 ：

まじめに答えると１だな。
結露からどんどん缶へ熱が移動しそうだろ。

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