顕熱とは

顕熱は、温度の上昇または低下を引き起こす熱の形のエネルギーの名前です。 その名前は、温度の変化として感知できるという事実に由来しています。 このタイプの熱エネルギーの伝達は、伝導または対流として発生します。

この形の熱を加えると温度が上昇しますが、除去すると温度が下がります。 物質の温度を変えない潜熱とは区別されます。 むしろ、潜熱は、固体の氷が液体の水に溶け込むなど、一定の温度で起こる相変化の間に物質とその周囲との間で交換される熱です。

さまざまな手法を使用して、特定の状況に応じて顕熱を測定または推定することができます。 キッチンや研究室で物質の温度上昇を測定するなど、非常に単純な場合には、温度計だけで十分な場合があります。 これは、大きな地理的領域の顕熱流束の測定や、時間の経過に伴う単位面積あたりの熱伝達の測定など、非常に大きなスケールでは実用的ではありません。 このような状況では、顕熱流束は渦共分散として知られる統計的手法を使用して推定されるか、大口径シンチロメーターとして知られる光学デバイスによって測定されます。

顕熱は、気象学や気候学などの分野で関心があり、短期の天気予報の計算や長期の気候モデリングで使用されます。 地球の表面は、太陽からの熱を放射の形で吸収し、それを顕熱と潜熱の両方に変換します。 顕熱への変換により、地表、陸地と水面、および大気の温度が変化します。

この形式の熱が重要なもう1つの分野は、暖房、換気、および空調（HVAC）です。 顕熱負荷は、部屋に供給される空気の必要な温度と、望ましい室温を維持するために必要な空気の流量を決定する1つの要因です。 これは、顕熱量（SHR）の形式でHVACの計算に使用できます。これは、顕熱量を特定の空間の総熱量で割ったものです。 HVAC機器は、システムのSHRが使用される部屋または建物のSHRと互換性があるように選択されます。

必要なときに使用するためにその熱を後で放出する材料の温度を上げることにより、顕熱を後で使用するために保存することもできます。 たとえば、太陽エネルギーはこのように日中に集中して保存され、その後、太陽が輝いていない時間中に保管用として使用するために引き出されます。 ストレージメディアとして使用できる素材は、ストレージ温度、システムのサイズ、およびその他の要因に依存します。 それらには、水、さまざまな種類の石、溶融塩、液体金属などの多様な材料が含まれます。