✨ ベストアンサー ✨
上から入れたらすぐに流れていって、全然冷えないじゃないですか
間違えてますよー。
正しくは、上から入れると急激な温度変化によってリービッヒ冷却器が割れるのを防ぐためです。
それ下から入れても同じじゃないですか？
下から入れると上に行くほど水がぬるくなるので
温度変化が緩やかになるので、割れません。
えっと、そもそもですが、冷却水は絶えず注入、排出されるはずです。ならば、気体との熱のやりとりによって生じる水の温度の変化は一時的であり、かつ、水は流体ですから、たかだかリービッヒ冷却器程度の長さでそれほど温度の差ができるとは到底思えないのですが
例えば、リービッヒ冷却器に冷却水を入れると気泡ができてしまうのはまあ常識かと思うのですが、その気泡によってリービッヒ冷却器が割れてしまうというのならまだ理解できますが、やはり水温が異なるというのは変に思われます
また、この解答は断言できますが、間違えていません。間違えているのなら、上から流した場合と下から流した場合で冷却効率が上からの方がいいと証明できますか？ まあこれも常識にしておきたいことですが、並流(気体と冷却水が同じ方向に流れる)場合と、向流(逆向きに流れる場合)とでは、向流の方が冷却効率が良いのです。よって、冷却効率が良いということ自体はなんら間違いではなく、また、参考書等でもそう記載がありますので、あなたがデカルトの如く方法的懐疑を取っている場合を除いては、間違いであるとは言えないと思いますが、如何でしょう。
例えば、「別解があります」とか、「教科書には記載されていませんが、こういう解答もあります」というのなら理解できますし、こちらとしても学びの好機と捉え素直にお聞きしますが、間違えているというのなら、一体どの点がどういう理由で間違ってるのか、その証拠となる文献や書籍があれば尚良いのですが、それを教えて頂きたい。さもなければ、こちらとしても間違えを受け入れられないのです。僕も一学生に過ぎませんから、間違っているのなら誤っている点も含めて理解したいのです。何卒、指摘のほど、お願い申し上げたい。
正確に言えば、おっしゃる通り気泡ができます。
その気泡部分が熱により高温になり、そこに冷たい水が接触することにより割れることになります。
これは、温度差により威力が変化するので、簡潔に言うと温度変化度によって、割れるかどうかが決まるということです。
なるほど、おおよそ言わんとしていることはわかりました。つまり、下から注入した場合、上部では水自体の温度が上がっているために気体との温度差を緩和でき、逆に下部では、気体がある程度冷えているためにやはり温度差が小さくなる、こういうことでしょうか
では、どこが間違っているのか教えて頂きたいです
冷却効率についてはおっしゃる通りです。
しかしながら、リービッヒ冷却器に冷却効率は関係ないと思います。
そもそもリービッヒ冷却器は加熱して気化させた物質を液化されるという蒸留の役目があります。その役目さえ果たせばいいのです。そのためあのような細長い形になっています。
ですので、冷却効率の話は場違いであると考えています。
ですから、冷却効率が悪ければ、そもそも冷却が追いつかず、液化される気体の量が著しく減少すると思うのですが。
液化される量は限度があり、それを満たすある一定の冷却効率があれば、それ以上冷却効率を高めたところで、意味は特に生じないと思われます。
上から流すと、そもそも許容できる最低限度の冷却効率すらなくなるということだと思っているのですが、そのことがうまく伝わっていなかったようですね。
私は、上から流してみて許容できる最低限度の冷却効率があるのか、ないのかについて、証明できないため、どうこう言える立場ではないのですが、あると言いきることもできないし、ないと言いきることもできない。そのように思っております。
そうですね。では、確実に冷却効率を確保できる方を取るのが理性的な見地からの判断としては最も妥当ではありませんか？
スイマセン誤字がありましたので打ち直しました。
そのことについては間違いないと思います。
いえいえ。僕も誤字脱字は甚だしく多い方なのでとやかく言える立場ではありません。
とすれば、誤りであるというのは些か早計に思われるのです。上から注入する場合で、本当に冷却が十分になされるのか不明にもかかわらず、冷却効率は無関係に思われるというのはやはり受け入れられないのです。
Why must water enter from the bottom of the condenserとかで調べればでてくると思います。
そのことについては上から流す水に
1:冷却効率がある場合
→冷却効率は無関係である。
2:冷却効率がない場合
→冷却効率がより高いほうがよい。
の2通りに分けることができ、(どちらにせよ冷却効率がより高いほうを選んだほうが確実ではあるが)1である可能性が排除できない以上(解答として誤りと言い切れないものの)最も適切な答案ではないと思われます。(確かに間違えであると断言することはできません。しかし、100点満点の正解であると断言することもできません。)
そうですね。ならば、やはり間違っているというのは断言できないわけですね。ところで、少なくとも僕が所有している幾らかの参考書においては、説明としては、冷却効率が悪くなるからと記載されています。とすれば、実験事実として、冷却効率があまりにお粗末であった可能性が十分あるように想定されるかと思うのですが、如何でしょうか。
もし仮に実験したとすると、上から水を流した場合、リービッヒ冷却器が破損し、冷却効率どころの問題ではないと思います。
ですので、実験せずに、彼らの作り出した根拠のない空想の世界の話又は、破損したことにより冷却できなくなったことを冷却効率が悪くなったと書いてあるのかのどちらかではないかと思われます。
このことはあくまでも推測の域でしかありませんが。
そうでしょうか。それが全世界とは言わないまでも、英語圏の人々にもそう教えられているところから、全くのでっち上げだとは思えませんけどね。
まあ、少なくとも大学入試においては冷却効率についての言及がスタンダードである気がします。
リービッヒ冷却器の破損に関しては理解しました。しかし、やはり試験では書く気になれません。それは冷却について書いて丸をもらえているからですね。ただ、知識としては確実に覚えておきましょう。勉強になりました
私の場合は冷却効率について書いて△でした。
先生になぜか聞いてみると、『確かにその面もあるかもしれないが、ある一定以上冷却効率があれば、上からだろうと下からだろうと関係なくなるから試験では通用しない』と言われました。ですので、破損について書くようにしています。
非常に良い対話ができたのではないかと思います。ありがとうございました。
そうでしたか。それは良い先生と出会いましたね。僕の先生は、冷却効率についてのみでしたからね。ハズレなのかもしれませんね。
このことだけで、先生のアタリハズレを決めることはできないと思います。(ハズレの先生がいないことを祈りたい)
ただ、その先生が自分に合うのかどうか。それだけのことだと思います。
うーん
僕はハズレだと思いますね。何も一つの材料からそう判断したわけではありませんよ。如何せん田舎の高校出身なものですから、先生の質も都会の進学校や予備校の講師なんかに比べて低いように感じています。加えて、その人が兎に角全て暗記しろという先生だったもので、現役の時からずっとハズレかなって気はしていたんですけど、僕の感じる確からしさが高まりましたね。僕は今年2点足らなかったのですが、都会に出てきて、このリービッヒ冷却器一つとってもそうですが、自分が知らないなかったことがこんなにたくさんあって、この2点の差は、もっと甚だしいギャップだったのだと今更のように感じています。あなたに言わせれば、僕には全く合わなかったですね。ただ、理由付けが結構ガバガバで、かつただ暗記しろという先生の教え方は、自然科学の自然へのまなざしとは凡そ異なるものと思われます。
それはお気の毒に。
私も田舎の学校に通っていますが、アタリとハズレの差が大きいことを常々おもっています。またそれらは、ほとんどの人が感じていることではないでしょうか。
もとの話から少しそれてきたので、そろそろ潮時だと思います。ですので、この辺で失礼します。
とても良い時間が過ごせたと思います。今日は本当にありがとうございました。
ありがとうございます。