本編では熱エネルギーモデルを『部屋の中にいる発熱体』と例えました。
しかし、科学的には――
熱エネルギー ≒ 熱振動 ≒ 原子の振動
というのを、まず踏まえるべきです。
そして先に最低温度を――
部屋の中に、一人も発熱体がいない状態
と定義するべきだったりも。
ちなみにマイナスの温度は存在しません。
どっちむきだろうが原子が振動してれば、それはプラスです。
なにより「発熱体がマイナス――原子がマイナスに振動しているって何だよ?」となってしまいますし。
勘の良い方なら察したかもですが……この断熱系は『絶対零度』を導入して考えないと、色々とバグります。
(驚くべきことに古典科学では、マイナスの温度が定義できないのです!)
そして0℃は絶対温度表記で273.15Kですから――
10畳の部屋で、2731人の発熱体が暴れている状態
と表現されます。
これが1/10へ圧縮されると、一畳あたりでは2731人ですから――
なんと2457.85℃!
(現実には圧縮した速度なども影響するし、ここまで劇的変化はしない。が、イメージモデルと同じく反比例はしている)
そして断熱膨張の場合、10畳を100畳へですから――
一畳あたりは27.31人、つまり約245℃ほど冷えた
となります。
(やはり実際には、もう少し緩やかな変化)
まれに断熱圧縮を利用し、溶鉄などしている作品がありますが――
おそらく説明されていない『何か』があります。
確かに適当な熱源で温めた気体を、溶鉄に必要な1600℃以上へ熱を偏らせることは可能です。
しかし、仮に1/10へ圧縮した場合、それは10気圧の状態なわけで――
超高熱かつ超高圧なまま操作
ということになります。
あるいは、高熱へ偏らせた後――
なんらかの触媒へ、熱の均一化を利用して熱を移す
必要が。
もちろん、これは物凄いロスに!
さらに繰り返す前提だと、すぐに物理的限界へ到達してしまいます。
実際、断熱圧縮を利用した溶鉄炉などは構想されていて、学者先生が研究してらっしゃいますし、最先端の炉では部分的な活用もされているようです。
が、まだまだ完全な実用には程遠く!
実用が成功している範囲でいうとエアコンや冷蔵庫、エコキュートなどの湯沸かし器ですが――
それらですら、ここ百年で驚異的進化を!
現在の最先端 > 昭和・平成期 > 大戦機 > 工業時代突入 > 手工業 > 転生者が作らせた製品
でしょうから、いま現在から七世代ぐらい前の技術となります。
集積回路の技術で例えたら、真空管レベルでしょうか?
※
また溶鉄の場合、「そんな超高温を、どうやって捕まえておくのだ?」と御馴染みの問題が。
……ようするにコークスと耐熱建材を使った方が手っ取り早い。
※
最先端のエコキュート系の場合、使った電力に対して5~60%を利用――お湯を沸かせられます。
(これでも電熱器などの数倍。効率300%などを謳っている場合は、この比較)
しかし、何らかのパワーソース――火力、原子力、風力など――から50%の力を抜き出せたら、それは超高効率なシステムと見做されます。
なので「風車から超高効率でパワーを抜き出し、それを50%の効率で熱変換した」が理論値25%の論拠です。
そして効率1~2%でも冷凍庫としては成立しちゃうんですから、この技術のぶっ壊れぶりが分かって貰えたり?
ちなみに作中では割愛しましたが、熱媒体の塩水へ氷点下の熱を移し、金の針金を伝わらせて冷凍室へ運び、内部の放熱板で冷やしています。
昔の1ドア式冷蔵庫と同じ仕組みですね。
熱媒体が塩水なのは凝固点を下げる為(飽和食塩水で-21℃に)
内部が黄金製なのは錆対策と、優良な熱伝導を見込んで。……もちろん値段を跳ね上げる目的でも。
またS〇NYタイマー的な仕込みもしていて、分解すると元に戻せないし、無理させるとすぐ壊れてしまいます。
リュカ的にはガイウスの代で失伝させたかったりも。
蛇足
現代の工業力なら、人造温泉ユニットも実用可能では?
一馬力程度の小さな水車でも、効率25%なら毎時8リットルのお湯が!
つまり、常に家族風呂一杯分が湛えられて!?
逆方向で現代工学の粋を集めれば、二桁台の馬力な水車や風車も!
もう本物の人造温泉が!
……いけると思うんだけどなぁ。