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LABORATORY熱の実験室


　● 実験2

　次に、ヒーターのW密度を変えて、実験を行いました。今回使用したヒーターは、定格電圧印加時に、ワット密度が15W/cm2になるよう設計されています。ワット密度を変えるために150V～250V電圧を印加しました(注)。
　150V印加した時は、通電後約5分弱で水が沸騰し、定格電圧印加時より激しく気泡が発生しました。印加電圧が200Vを越えると、約3分で水が沸騰し、大きな気泡が発生し、容器からお湯が飛散してしまい、通電を続けられなくなりました。

(注)　今回は、実験のために定格電圧以外の電圧を印加しました。定格電圧以上の電圧を印加することは非常に危険ですので、絶対にしないでください。

150V印加時
240V印加時

　● 実験結果

　ヒーター通電後に、ヒーター表面を観察したところ、ヒーター表面に空焼きしていたと思われる部分は見つけられませんでした。200Ｖ以上の電圧を印加した時、ヒーター表面からかなり大きな気泡が発生していましたが、ヒーター表面が空焼き状態にはなりませんでした。ヒーター表面を空焼きするには、更に大きな気泡を発生させなければならないため、今回用意したヒーターでは、ワット密度が足りなかったようです。

実験開始前
240Ｖ印加後

　● 考察

　気泡のお問い合わせや、空焼き状態になってしまった事例は、ほとんどが用途以外のヒーターの使われ方をしていたようです(水用ヒーターで水以外の液を加熱した等)。今後、水とは違った液体で検証してみたいと思います。
担当： 青木

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