室外機

一般小学生

まとめ

【定義】
室外機とは、エアコン(空気調和設備)を構成する装置の一つであり、冷媒を介して室内の熱を屋外へ放出、あるいは屋外の熱を取り込む熱交換の役割を担う装置である。

まとめ

物質が固体・液体・気体へと状態変化する際には、必ず熱の吸収または放出が伴い、同時に体積も変化する。室外機はこの原理を応用し、冷媒の気化熱や凝縮熱を利用して熱を移動させている。

解説

エアコンの仕組みは、室内機と室外機の間で冷媒を循環させることで成立している。冷房時、室内機で液体から気体へと蒸発した冷媒は、周囲から「気化熱」を奪い室内を冷やす。その後、気体となった冷媒は室外機へ運ばれ、コンプレッサーで圧縮されて液体に戻る際、溜め込んだ熱を屋外へ放出する。この熱の移動を支えるのが「物質の状態変化」である。物質は温度変化によって、固体・液体・気体とその姿を変える。例えば、水は氷(固体)になると体積が約1.1倍に増加し、逆に水蒸気(気体)になると体積は約1700倍にまで急膨張する。実験において、氷に食塩を混ぜた「寒剤」を用いて水を冷却すると、試験管内の水位が上昇することから、水が凍る際に体積が増えることが確認できる。また、水を加熱してポリエチレンの袋に水蒸気を充満させる実験では、液体のときにはわずかだった体積が、気体になることで袋を大きく膨らませるほどの体積変化を示すことが観察される。これらの現象は、分子の運動状態と配列の変化によるものであり、エネルギーの出入りと密接に関係している。

小学生のみなさんへ

エアコンの「しつがいき」は、お部屋の中の熱を外に追い出したり、外の熱を中に入れたりする機械である。エアコンの中には「れいばい」という特別な液体が流れていて、これが空気の熱を運んでいる。理科のじっけんでは、水がこおりになると体積が少しふえたり、水がお湯になって湯気(水じょうき)になると体積がものすごく大きくなったりすることを学習する。しつがいきは、このような「ものがすがたを変えるときの性質」を利用して、お部屋をすずしくしたり暖かくしたりしているのである。

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