セメントはCa, Al, Siの酸化物、硫酸塩に結晶水があるものです。水を加える前の酸化物（等）のことをクリンカー鉱物と言います。 エーライトAlite　3CaO・SiO2 ビ－ライトBelite 2CaO・SiO2 アルミネート相　3CaO・Al2O3 無水石膏(gypsum) CaSO4 フェライト　4CaO・Al2O3・Fe2O3 等があり、これらの微粉末を混合したものに水を加えて反応させます。水は結晶水となって固化セメントに取り込まれます。その際、体積が膨張します。また反応熱で発熱することもあります。 セメントの結晶水を含む固体化合物のことを「水和物」と呼びます。 https://co…

個人用冷却器の続き。より低温の熱捨て場があることが前提ですが、熱を輸送するには「冷却水の循環」という方法があります。なぜ循環させる流体として水が使われるのでしょうか？もちろん安く大量に存在することもありますが、室温1気圧で体積当たりの比熱が最も大きい流体であることも重要でしょう。 https://www.apiste.co.jp/pcu/technical/detail/id=4059 ポンプでパイプを通して循環するわけですから、体積あたりの熱容量（体積比熱）が重要です。1㎝3あたりの比熱は、水4.184J/cm3/K, 水銀1.9J/cm3/Kです。 氷は2.1J/cm3/Kで、液体であるこ…

個人用の冷房器具と言えば首にかける扇風機で、私も買いました。本当に暑い時はダメですが、非力な冷房でも我慢できる範囲が広がった感じはあります。 首を冷やすタイプのペルチエ素子もあり、まだ買っていませんが、脳に行く血流を冷やすという意味では効果があるかもしれません。評価コメントもまあまあです。 https://www.amazon.co.jp/dp/B093WJDHYJ ただ、首は1つしかないので扇風機型とペルチエ型の両方をつけるわけにはいきません。合体したものもありますが、2万円以上の高額になります。 ペルチエ素子は熱を輸送するだけではなく電気抵抗による発熱(Joule heating)もしてし…

燃料電池の難しいところは、触媒原子の上で燃料供給・電子引き抜き・プロトン拡散の3つの過程が同時に起こる必要がある所です。それぞれ異なる物質（燃料、導電体、プロトン伝導体）の３つが同時に存在するので、「三相界面」と呼ばれています。大きさはナノメートルレベルで、これを高密度かつ制御して大面積に作りこまないといけないので、難易度は高いです。 https://en.wikipedia.org/wiki/Triple_phase_boundary しかし、燃料効率や取り出せる電流密度が三相界面の作りこみで大きく変わるため、がんばる甲斐はあります。付加価値の高い技術だと言えるでしょう。メタノール燃料の燃料…

低温型の燃料電池では、触媒で燃料からプロトンを作り、そのプロトンを酸素と反応させる触媒が載った電極まで輸送する必要があります。そこで必要となるのが固体電解質で、プロトンは溶かして輸送するが燃料やその酸化物は溶かさない物質が必要となります。また、大電流を取り出すにはプロトンの移動度（伝導度）を高くする必要があります。 水素ガス以外の燃料、例えば炭素を含むものを使う場合には必ずアルコール、アルデヒド、カルボン酸が生じ、それが対極まで拡散してしまうと効率が下がります。wikipediaによると、メタノール燃料の場合は理論効率が97%のところ、実際は30-40%しか得られないとのことで、おそらく燃料が…

ハクキンカイロは炭化水素（燃料）と酸素を白金触媒を用いて低温でゆっくり反応させ、化学反応のエネルギーを熱として取り出しています。 しかし、燃料電池にしようとするとずっと複雑な構造が必要になります。 (1) 燃料→燃料由来の陽イオン（プロトンとCO2まで分解されることが多い） + 電子（導電体で外部回路に取り出す） 　　　例えば、メタノールの場合は CH3OH + H2O → CO2 + 6H+ +e- (2) 酸素＋プロトン（等）　＋電子（外部回路から） →　水 の反応が必要です。 燃料が水素ガスの場合はH2Oだけしか出ません。燃料としては様々なものがあり、糖類(組成式 CH2O)も可能です。…