◆注意◆ あくまでりうかの聞いた話です。 事実と違うこともあります。 御利用は自己責任で計画的に(￣〜￣。

◆水を温めた時の水流の話 私はけっこうNHK教育の番組が好きだったりします。 たいていの人にはつまらない教育番組らしいですが、物事を理解する上では下手な脚色がない分わかりやすくて私は好きです。 まぁ私が好きとかはどうでもいいのですが、ある教育番組でアクアリウムにも多いに関係する内容を放送していたことがあるので、この場で紹介します。 その番組は、水を温めるとどうなるか、という感じの番組でした。 おそらくは小学校中〜高学年ぐらいの番組なのでしょう、お姉さんと先生(博士？)な感じな人が出演して水槽の水をヒーターで温める実験をしていました。 その時の内容は以下のようなものです。 水槽の底にヒーターを置き、電源を入れる。すると温められた水は上昇し始める。 これは水が温められると比重が軽くなるからである。 上昇した水の分は周囲からヒーターに向かって動いていく。 この繰り返しで水槽全体の水が温められることになる。 次にヒーターを真ん中に固定し電源を入れてみる。温められた水が上昇し、周辺からヒーターに向かって水が流れる、そこまでは同じ。 しかしながらヒーターが真ん中にある為に、ヒーターより上の水だけ温まり、ヒーターより下の水は冷たいまま、という２層化現象が起こる。 これは温度差により水が混ざり難くなる為である。 また冷たい水は比重が重くなり底の方に沈み、温かい水は比重が軽くなり上の方に浮いていくことも影響している。 したがって底の方にヒーターがあると底に溜まる冷たい水を温めることが可能であるが、真ん中にヒーターがあると底に溜まる冷たい水を温めることにならずにヒーターより上だけで対流が発生するに留まるのである。 番組的には単なる小学生の理科の番組だったのだが、これは実は水槽内でも起こりうる現状でもある。 例えばろ過やエアレーションなどの水流のない水槽で高い位置にヒーターを固定すると、その位置より上の水だけが温められる可能性がある。これは番組で起きた現象とまったく同じである。 この時サーモスタットのセンサーがヒーターと同じ高さ、もしくは上にある場合、サーモスタットは「水が設定温度まで温まった」と判断してスイッチを切ることになる。 逆にセンサーがヒーターより低い位置にある場合、サーモスタットは「設定温度に達していない」と判断し続け温度を上げすぎる可能性が出てくる。 それ以外でも水槽の止水域にヒーターやセンサーがある場合も、正常に水を温めることが出来ない事があります。 つまりこれらの保温異常は、特定の水槽環境とヒーター等の設置場所が重なると発生するありふれた現象でもあるんです。 このことを回避する為には、その水槽の状況からどのように水流が発生するかを考える必要があります。 水槽内で発生する水流は、それほど多くはありません。 それは、ろ過装置による吸水口の水流と出水口の水流、エアレーションによって発生する水流、ヒーターによって水が温められ発生する上昇流、などです。 それらを考えた上でセンサーやヒーターを設置することで、より効率的に安定した水温確保が可能になるのではないでしょうか。 これからの時期、ヒーターは水槽になくてはならない存在です。 寒い冬を迎える前に、今一度ヒーターやセンサーの位置を考えてみるのも良いかも知れません。

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