◆葉鍵アカデミー 第二講 ◆

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571天文部部長
…けんかはやめま賞…熱力学を蒸し返して、流れを変えてみるテスト…

>>522
…水飲み鳥…ほー…
…私…>>519では、単純に温度差さえあれば、何か適当な作業物質を持ってきて
…熱機関を作ることはできるで賞、ぱちぱちぱち…としましたけれど
…水飲み鳥という…室温を高温熱源とする装置の実例がちゃんとあるのを
…すっかり、失念しちゃってました…ごめんくださいましな

…でも、水飲み鳥も…結局は外気=高温熱源と、水飲み鳥の頭部=低温熱源の間での
…熱量移動から仕事を得る熱機関であることには、変わりはありません…
…よって、私の議論も本質的な所で誤ってはいないと思います
…私…外気を熱源とする機関が須らく第2種永久機関だなんて、一言も言ってませんから

…ところで…
…「千鶴さんが怒ると室温が3度下がる」というのが観測事実だとしたら
…エルクゥの身体には一体どのような現象が起きているのか、少し考察してみました…


1. 熱機関モデル
…まずは、「エルクゥは純粋に熱力学的な機関である」と仮説を立ててみましょう
…つまり…高温熱源から熱を奪い、低温熱源に熱を与え
…その間に、差額ぶんだけ仕事を汲み出すというメカニズム…

…1気圧、天井まで3mの8畳間(≒40立方m)、摂氏27度(≒300K)の部屋を考えたとき
…そこに存在する空気分子の数は、状態方程式より…えっと、約1600モル
…空気を2原子理想気体と見なし、体積一定で温度が3度下がるとき
…空気から得る熱量は、定積モル比熱が γR (γ = 5/2)だから…約10万ジュールですね
…成人男子の1日あたり消費熱量2500kcalの、ちょうど1%くらい…
572天文部部長:02/06/16 14:10 ID:FCcK99Sk
…さて、熱が奪われるほうが、高温でないといけませんから…
…ここでは…部屋の空気が高温熱源、したがってエルクゥの身体が低温熱源になります
…そうすると…水飲み鳥が水の蒸発で冷えるのと同じように
…エルクゥの身体にも、外気よりも温度の低い部分というのが必要なんです

…方法はないこともないです…
…液体ヘリウムのような低温物質を、断熱材で覆って体内に隠しておき
…戦闘時に断熱を解いて低温熱源として使うとか…
>>522さんのおっしゃる通り、汗をかいて体温を下げるとか…
…この場合…低温側の温度を低く保つために、充分な冷却剤を補充する必要があります
…ちょうど、水飲み鳥に水を補給するようにです

…ところで…千鶴さんの普段の体温が、室温より低いとは考えにくいですね
…人間と空気を吸い、同じ物を食べ、燃焼させてエネルギーを得ているわけですから
…実は外気への熱伝導で、人体からは絶えず熱が逃げているんですけど…
…適切な温度…摂氏36度近くに保つために充分な燃料を、三度のご飯で補充してるんです

…結果、エルクゥが体温を下げて水飲み鳥エンジンを発動させるのは
…彼らが戦闘態勢に入るときだけ、ということになりますが…
…でも…平常時には、冷却剤がムダ…緊急時には、普通の食べ物がムダ
…ふたつの全く正反対のロジックに基づいてエネルギーを得る生物…
…そんな自己矛盾をはらんだ生物は、ちょっと考えにくいですね…がっくり
573天文部部長:02/06/16 14:12 ID:FCcK99Sk
2. 化学モデル
…違ったアプローチとして、>>524さんが提唱されたのは
…空気そのものを分解するとか、何かの変化をさせて…エネルギーを取り出すというもの
…「エルクゥは純粋に熱力学的な機関である」という仮定に縛られない
…大変、面白い考えです…

…実際、人間の身体も熱効率は50%ほどあって…
…体温と外気温から求めた、熱機関効率の理論限界(カルノー効率)を軽く超えますから
…エルクゥも…何らかの化学反応などで、上手くエネルギーを引き出しているはずです

…でも、難点…人間が酸素呼吸で利用しているのは、要するに燃焼…発熱反応です
…化学は専門ではないので、ごく簡単にしか言えませんが
…食物からエネルギーを取り出し…身体を動かす仕事に変えているのです
(…余った熱は体表面から逃がし、燃えかすは排泄します)

…逆に…空気が冷えるということは、空気は何らかの吸熱反応に参加しているはず
…空気が熱を吸うということは…外から空気にエネルギーが流れ込んだ、ということです
…えっと…これでは、エルクゥにエネルギーが入ってきませんね…

…残念ながら…吸熱反応からエルクゥがエネルギーを得るメカニズムというのは
…私の知識では、想像することができませんでした…がっくり

…ただ…もし仮に、周囲の空気を一瞬で化学変化させる能力があるのなら
…これ、攻撃にはとっても便利で賞…
…例えば、酸素がオゾンになるのは吸熱反応で…オゾンは、人体に有害です
…また…敵の周りの空気を、エネルギーの高い不安定な何かに変化させておいて
…火花などの刺激で爆発的にエネルギーを落とす、という戦法もありうるかも…

…はー…でも、エルクゥは毒ガス使いでもファイアスターターでもないですからね…
574天文部部長:02/06/16 14:12 ID:FCcK99Sk
3. 断熱モデル
…もう一度、「千鶴さんが怒ると室温が3度下がる」という事実に立ち返ってみます…
…室温が下がる…空気の温度が下がる、という現象を起こすものは何なのか…?

…あ、候補がひとつありました…「気体の断熱膨張」というものです
…断熱容器内の気体に、ピストンを引くなどして外に仕事をさせるとき
…熱の出入りがない(断熱)ですから、した仕事のぶんだけ…必ず、温度が下がるのです
…完全には断熱されていない系でも、変化が充分素早ければ…
…なんと熱が伝わる前に変化が完了しちゃいますから、断熱とできるんです…えっへん

…千鶴さんの部屋を前述の8畳間とし、断熱かつ密閉されていると仮定しましょう
…そんなに安普請ということはないでしょうから、部屋の体積も変化しないとします
…えっと…部屋の体積が変化しないのに、室内の空気がどうして膨張するのかって…?
…そこで、千鶴さんの登場です…

…方法は簡単…
…千鶴さんが部屋の空気の一部を急激に吸い込んで、肺の中に圧縮しちゃえばおっけー
…すると…肺に断熱圧縮されたぶんだけ、当然室内の残りの空気は断熱膨張しますね…

…千鶴さんの肺の体積を2リットルほどとして
…理想気体の断熱変化の式(pV^γ = 一定、TV^(γ-1) = 一定)から計算したところ…
…室温を常温 300K から 297K に下げるためには、部屋の空気の2.5%…
…約 1立方m(40モル)の空気を吸えばいい、と求められます
…気圧ももちろん変化して…はじめ1気圧だったとすると、膨張後は0.965気圧…
…突然、標高が 300 m ほど上がったのと同じです…高山病が心配ですね

…すごいのは千鶴さんの肺です…その肺活量、実に100万cc
…断熱圧縮ですから、もちろん温度も圧力も急激に変化して、それぞれ…

…はい、3600K・6000気圧にもなります…マジでびっくり…
575天文部部長:02/06/16 14:13 ID:FCcK99Sk
…3600度の高温と6000気圧の高圧に耐え、常人の500倍の肺活量を有する超生物…
…「怒ると室温が3度下がる」という事実から、こんなdでもない結論に達したわけです
…えっと…太陽にでも投げ込めば、たぶん頃せると思うんですが
…正直…こんな怪物と、まともに戦える地球人がいるのでしょうか…?
…拳銃弾一発で逝かれた柳川さん、つくづく情けないですね

…さて…「エルクゥがエネルギーをどこから得ているか」というそもそもの問いには
…実は、このモデルは答えていません…
…上の断熱圧縮を行うには、260万ジュールほどの仕事が必要なんですが…
…そのエネルギー供給は、物を食べるなりヨークからマイクロ波で送電してもらうなり
…とにかく何らかの方法で、解決されるものと仮定しています

…けど…このモデル、いろいろと優れた点があると思いますよ…

・ エルクゥが地球人と同じ物を食べ、燃焼反応からエネルギーを得ていることと矛盾しない。
  エルクゥは外気よりも低温であるなどという、無理な仮定をしなくてよい。
・ 気温が下がることに必然性がある。
  エルクゥはエアコンではないから、意図して気温を下げようとしているのではないはずである。
  このモデルは、エルクゥの運動が常人の数百倍の酸素量を要すると仮定するだけで、気温の低下を説明できる。
・ 熱機関モデル(準静的)よりも、変化の急激さ(断熱的)が遥かに良く表現される。
・ エルクゥと遭遇したときの耳鳴り・吐き気・目まいなどの症例を、
  心理的な効果だけでなく、気圧低下による“高山病”の症状として説明できるかもしれない。
・ エルクゥはやっぱり強かった。3600度の高温と6000気圧の高圧に耐えられる。

…えっへん

…以上、全くの基礎的な熱力学から導いたわけですが…
…3600度・6000気圧の体内で、どのような反応によりどれだけのエネルギーが生じるのか
…さらなる考察は、専門の諸先生方にお任せします…
576天文部部長:02/06/16 14:13 ID:FCcK99Sk
…物理の観点から、蛇足ですが…

…人類は火の発見により、寒い冬に室温を上げる方法を有史以前から知っていました
…でも…暑い夏に室温を下げるエアコンを造り出すには、数十万年を要しました…
…あらゆる仕事…行為…は、やがてはただの熱に堕してしまうのが熱力学の原理
…その法則に(局所的に)逆行して温度を下げるというのは、並大抵のことではないです
…ヒャドはメラよりレベルが高いのです…

…ところが…千鶴さんは、耕一さんのために部屋を涼しくしようとするのではなく
…怒りの副産物として、図らずも、うっかり温度を下げちゃうんですから…
…失礼ですが、千鶴さんは…熱力学的には、バケモノです
…その機構を科学的に根拠付けるには…千鶴さんは、やっぱり…
…3600度の高温と6000気圧の高圧を抱えた怪物であっても、止むを得ないのでしたとさ

…このスレで、エルクゥの標準モデルを構築するのも面白いかもしれませんね
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  .卯 jリノ)))〉       / ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
  ,イl〉l ゚ -゚ノ|ヽ   <  …「3度下がる」はただの比喩だろ…なんて言う人嫌いです
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