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熱量の計算（ヒーターの容量・冷却水の熱量）
温めたい（冷やしたい）ものの質量・比熱・温度差・時間・効率からヒーターの容量を、冷却水の流量・密度・比熱・出入口の温度差から運ぶ熱量を求めます。
入力
結果
入力すると、ここに結果が出ます。
参考
- University Physics Volume 2「1.4 Heat Transfer, Specific Heat, and Calorimetry」・OpenStax（ライス大学）・熱量の式 Q = mcΔT と比熱の表・例題・資料を開く
加熱の時間・効率と流れる水の式は載っていません。 - FA カタログ「ヒーターの選定」・ミスミ・2-1499（ステンレス 8 kg を 20 → 180 °C に 0.5 h で温める例）・資料を開く
参考先は MechOwl が独自に選んだもので、参考先が推奨・保証するものではありません。
解説
ものの温度を ΔT だけ上げるには、質量 × 比熱 × ΔT の熱が要ります。それを時間で割ると電力（ヒーターの容量）になり、逃げる熱の分を効率で割って見込みます。流れる水が運ぶ熱は、1 秒に流れる質量 × 比熱 × 出入口の温度差です。
使い方
求めたいものを選び、質量（または流量と密度）・比熱・温度・時間・効率を入れます。
例題（手計算）
例題 1：ステンレス 8 kg・0.110 kcal/(kg·°C)・20 → 180 °C・0.5 h・効率 30 %
P = 8 × 0.110 × 160 ÷ (860 × 0.5 × 0.3) = 140.8 ÷ 129 = 1.0915 kW（出典 1.1 kW）。
例題 2：冷却水 10 L/min・1,000 kg/m³・4.2 kJ/(kg·K)・温度差 2 K
Q = 1,000 × 10 ÷ 60,000 × 4,200 × 2 = 1,400 W（出典 1,400 W。チラーを選ぶときは × 1.2 = 1,680 W）。
例題 3：水 20 kg を 32 → 20 °C に 15 分で冷やす（効率は使わない）
P = 20 × 4,200 × 12 ÷ 900 s = 1,120 W（出典 1,120 W）。冷やすので温度差の大きさ 12 K を使い、効率は使わない（出典の選定は余裕 1.2 倍を別に見込む）。
例題 4：冷やすときに効率 30 % を入れても使わない
冷やすので効率は使わず、1,120 W（効率を入れないときと同じ）。
例題 5：温度差なし
出入口の温度差が 0 なので、運ぶ熱量は 0。
例題 6：時間 0 h（入力エラー）
時間は 0 より大きい。0 では電力が決まらないので入力エラー（判定の語は出さない）。
よくある間違い
- 比熱の単位を取り違える：kcal/(kg·°C) と kJ/(kg·K) は約 4.19 倍違います。単位の欄で選びます。
- 効率を見込まない：保温しないと、熱の多くが逃げます。
よくある質問
- 冷やすときは。
- 後の温度をはじめより低く入れても、熱量は大きさ（正の値）で出します。冷やすときは冷却の装置の能力として読みます。
- 必要な冷却水の流量は。
- q_v = Q ÷ (ρ × c × ΔT) で求められます（このページは熱量を出す向きだけです）。
適用範囲
顕熱だけのヒーターの容量（効率で損失を見込む）と、流れる液体が運ぶ熱量。
この計算で扱わないこと：
- 潜熱（溶ける・蒸発する）・反応の熱
- 熱が逃げる量の計算（放熱・断熱）
- 必要な流量の逆算