質問: エアコンとストーブの違いのことなんですけど、、、 エアコンは熱した金属を暖めてファンで送る、要は暖めた空気自体を排出して部屋全体を暖める 反射式ストーブのようなモノは空気自体を
回答: エアコンについては、ミクロな見方をすれば正解だと思います。 室内機の内部の熱交換器はアルミ等の金属でできており、その部分で熱を受け渡しファンで送る構造です。なので局所的にはその通り。これを対流熱伝達と言います。 ただ、エアコンの場合は、少しマクロな視点で捉えるべき内容だと思います。 まず、かなりざっくりした話をしますが、温度は分子運動の激しさ、というように考えてください。分子の元気が無くなり、まったく動かなくなると絶対零度(0ケルビン = -273.15°C)になります。 絶対零度の環境というのは我々が生活する空間でまず起こりえないので、物質は必ず運動しており→エネルギーを持っており→熱を持っており、対象の温度がかなり低くても熱を奪うことは一応できます(効率は無視します)。 そこで、室外機で外の冷たい空気から少ない元気(熱)をむしりとり、室内機で空気分子に元気を与えて暖かくします。(まるで、貧しい農民に重い年貢を課している殿様のようですね。) この熱の受け渡しが一般に熱交換と表現され、エアコンはこの熱交換を利用した暖房(冷房もできますが)機器ということになります。 また、熱(ヒート)の受け渡しに圧縮・膨張(加圧・減圧)するポンプを使うので、ヒートポンプ式などと呼ぶこともあります。 反射式ストーブは、やはり電熱線のような熱源にぶつかった空気に熱を伝えるという要素があり、現象の一要素の見解としては正しいです。このように空気が温まる伝達を自然対流熱伝達と言います。 ただ、この形態の暖房器具はもう一つ影響の大きい伝熱要素があり、それが放射(輻射)伝熱と呼ばれるものです。たぶん放射のほうが影響が大きいと思われます。 放射は、要するに、太陽が暖かい・・・とか、ストーブに手をかざすと暖かい・・・といった熱の伝達方法で、これは真空中でも(空気が無くても)熱を伝えます。 放射は温度とステラジアン(後述)という2要素が支配的です。 特に温度は放熱側と受熱側の温度の4乗の差に比例するので、温度差が大きいほど熱の受け渡しも多くなります。したがって、発熱源の温度があまり高くないエアコンは、放射があまり効かない暖房機と言えます。 ステラジアンについてですが・・・距離が近いほど効果が大きく、面積が広いほど同様に効果が大きくなる要素・・・といった理解でほぼ問題ないです。それはストーブに手を広げて近くにかざすとより暖かくなることから、なんとなく実感できると思います。 両者の違いをまとめると、以下のようになります。 ・エアコンは、主に熱交換による熱の移動で温める(または冷やす)。 ・反射式ストーブは、主に放射と自然対流熱伝達で温める。 ・放射伝熱は空気が無くて熱を伝える。 以上、全体にくだけた表現を多用しており、かつ、厳密な説明でない点(例えば、放射の受熱/発熱という区別は不適切・・・など)はご容赦ください。