ロフトがなぜ暑いかをボイルシャルルの法則から説明します。
ロフトは 下のお部屋より 暑いです。
その暑いわけを 科学的に説明します。
高校生の時に勉強しました 「ボイルシャルルの法則」から
導き出すことができます。
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ボイルシャルルの公式 PV=nRT
P:圧力
V:体積
n:質量
R:ガス定数
T:温度(絶対温度)
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ガス定数(気体定数)8.314J/K/mol
気体は 絶対温度に比例して 圧力と体積が変化することになります。
お部屋の温度とその気体の比重について
この式を変形すれば
n/V=PR/Tとなります。
分かり易いように表記しなおすと
質量÷体積=定数×圧力÷絶対温度
上式左辺は重さを体積で除しているので 比重です。
式を改めて表記すると
比重=定数×圧力÷温度
右辺のお部屋の圧力は一定ですから
もう一度書き直すと
比重=定数×定数÷温度
気体の比重は絶対温度Tに反比例することになります。
下記に摂氏0度の気体の温度を
例えば 摂氏25度の空気の比重は摂氏20度の空気の比重の 0.983倍です。
温度(摂氏温度) | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
0度の気体の比重を 1としたときの比重 | 1.000 | 0.982 | 0.964 | 0.948 | 0.932 | 0.916 | 0.901 | 0.887 | 0.872 | 0.858 | 0.845 |
(1気圧0℃の空気の重さは1.293kg/m3 1293g/m3 比重は0.001293)
すなわち空気は 温度が高くなると軽くなり 温度が低いと重いのです。
当然温度差のある空気は
冷たい重い空気が下に
暖かい軽い空気は 上にあがります。
ロフトは 高いので ロフトにたまる空気は 当然暖かいです。
確かに暖かい いやロフトは暑いです。
しかし小社のロフトには 開けることができる 窓があります。
天窓を開ければ どうなるでしょう
暑い空気は 上にあがる 外気より暑い ロフトの空気は 天窓より出ます。
もしロフトの下のお部屋の 窓が開いておれば
そこから 空気が入ってきて ロフトの暑い空気と 入れ替わります。