暖房の古代の歴史
進化の初期段階であっても、人間にとっては、環境が整っている地域に住むのがより容易でした。
人類がなることを可能にした要因の1つ地球上の一般的な見方は、私たちの周りの体、液体、ガスを加熱することができ、熱によって私たちの生活をより快適で充実したものにし、より簡単にすることができるという理解になりました。もちろん、原始人はすぐに火を使う技術を習得しませんでした（さらに、燃焼の観点からではなく、正確に加熱するという観点から）。人間が調理と暖房に火を使用した最初の証拠は、東アフリカ、バリンゴ湖近くのチェソワニー、クービフォラ、ケニアのオロゲサリリーで発見されました。
したがって、Chesovagniの証拠は年齢が142万年の赤い粘土の破片です。硬度から判断すると、400℃に加熱された。ケニアでは、約150万年前のホモエレクタス火災の使用の証拠が見つかっており、200〜400°Cの温度でのみ形成できる赤い堆積物があります。
暖房とは何ですか？
加熱は自然または人工です温度上昇の物理的プロセス。これは、内部エネルギーまたは外部からのエネルギーの供給が原因である可能性があります。後者の場合、加熱要素が使用されます。設計は非常に異なる場合があります。火から原子炉までです。
エネルギー源の違いとは別に、プロセス自体加熱は外部と内部の両方で発生する可能性があります。最近の例としては、マグマ流によって運ばれるエネルギーにより地球の核で生成される熱。たとえば、電気分解中の溶液、または現代のタバコ加熱システム。外側からの加熱では、すべてがシンプルです。古典的な火、暖房、電子レンジだけです。
加熱は速度を上げることによって起こります体を構成する分子や原子の動きや振動。さまざまな団体で、このプロセスはさまざまな方法で行われます。ガスについて話している場合、それらの分子は、ガスで満たされたボリューム全体にわたって高速（毎秒数百メートルになる可能性があります）で無秩序に移動します。それらの移動中に、分子は互いに衝突して跳ね返り、移動の速度と方向を変更します。液体の場合、分子は互いに非常に近くに配置されており、ある位置から別の位置にジャンプすることは比較的まれであるため、平衡位置を中心に振動します。固体では、粒子は平衡位置を中心に振動します。これらすべての場合に加熱すると、粒子の速度が上がるという事実につながります。したがって、粒子の無秩序な動きは、通常、物理学では熱と呼ばれます。そして、体自体の加熱は、その熱容量と熱伝導率に依存します。
熱容量- 1 K (ケルビン) による加熱 (冷却) の過程で物体によって吸収または放出される熱の量。
熱伝導率-より多くの人から熱を伝導する体の能力粒子（原子、分子、電子）の無秩序な動きによって、体の加熱された部分から加熱されていない部分へ。このような熱伝達は、温度分布が不均一な物体で発生する可能性がありますが、熱伝達のメカニズムは物質の凝集状態に依存します。
暖房は今日さまざまな用途で使用されています。人間の生活の分野：調理や暖房などの家庭での使用から、科学実験や輸送に至るまで。そして自然そのものがこのプロセスを利用しています。氷が溶け、気候が変化し、世界の海洋の水温が上昇し、動植物が変化し、化学物質や岩石が形成されます。
沸騰
沸騰は最も一般的な加熱方法です人間だけが使う水。沸騰したお湯が必要な料理だけではありません。沸騰させることで、水中に生息するほとんどの寄生虫を破壊し、製品を除染し、脂肪汚染から物や物をきれいにすることもできます。
沸騰プロセスは3つの段階で構成されています。1つ目は、容器の底から滑り落ちる気泡が水中に現れ、2つ目は、気泡が表面に急速に上昇し始め、湧き水から流れる水のように濁りが発生します。第3段階では、水が沸騰し始め、大きな気泡が表面に到達し、水が噴霧される可能性があります。
沸騰過程は蒸気の放出を伴います。また、沸騰時にはコロイド状の汚れが沈殿し、塩が沈殿するため水が柔らかくなり、揮発性成分や遊離塩素の濃度が低下します。
しかし、沸騰が長引くと、それは増加します不揮発性物質の濃度。水を沸騰水に加熱しても、重金属、農薬、除草剤、硝酸塩、フェノール、および石油製品を破壊することはできません。沸騰したお湯の中で非常に長い時間（数分または数時間）生き残ることができる微生物があります。密閉された蒸気オートクレーブ内で134°Cで18分間煮沸しても、プリオンは非活性化されません。
食品の熱処理
熱処理は様々な調理に使用されます多数の製品の人々と文化。通常、このような処理には3つの目標があります。特に肉製品の場合、柔らかくすること、味や外観を改善すること、除染することです。
料理だけでなく、煮るプロセスだけでなく、低温で蒸すプロセスもあり、同じタイプの加工には、製品が真空包装で調理される場合の真空調理、真空調理が含まれます。さらに、110〜130℃の温度で過剰な圧力下で調理が行われるオートクレーブで調理する方法もあります。
別の種類の熱処理は揚げ物です、2番目に一般的な調理方法。製品は、表面が熱い脂肪の薄い層で汚れている皿に付着します。小麦粉製品や特別なカテゴリーの料理について話している場合は、コンロまたはオーブンで焼くことが使用されます。そして、肉や魚の製品は、しばしば熱い煙と冷たい煙を使って喫煙されます。
調剤前または調剤中の温度を維持するため輸送中は、特別なタイプの処理、つまり温度制御が使用されます。そして、効果的なサービングのために、完成した皿の短期間の点火が使用されます、これは炎と呼ばれます。
暖房
住民はこの空気の加熱方法を知っています多くの国-暖房なしで長い冬のシーズンを生き残ることはほとんど不可能です。ロシアの領土では、この期間の平均気温は-19.7°Cです。水加熱は最も一般的で最も安価な方法ですが、今日、現代人の家を加熱できる他のオプションがあります。さらに、彼らの仕事には、熱損失を補うために部屋を暖めるだけでなく、温度を維持することも含まれます。
主な方法に応じて熱伝達空間加熱は、対流および放射することができます。対流加熱とは、熱風と冷気を混合して熱を分散させるタイプの加熱のことです。対流加熱の欠点には、部屋の温度差が大きいこと（上部の気温が高く、下部の気温が低い）と、熱エネルギーを失うことなく部屋を換気できないことが含まれます。放射法は、床下または加熱領域の上に設置された、または壁に直接取り付けられた特別な装置の存在を意味します。
熱源に応じて、暖房はストーブや蒸気から液体燃料や赤外線まで非常に多様です。
暖房システムは何百年も前から存在しています。加熱の最初の手段は火です。そして、加熱装置は、ローマ人が使用した古代の「暖かい床」であるハイポコーストです。石の床の表面は、炉から出て床の下の空洞に蓄積されたガスの助けを借りて加熱されました。
地球のコア
世界最大の「ヒーター」は私たちの惑星のまさに中心は地球の中心にあります。惑星の中央部と最深部はマントルの下にあり、おそらく、他の親鉄性元素の混合物を含む鉄ニッケル合金で構成されています。深さは2,900kmです。コアは、半径約1,300 kmの固体内部コアと、厚さ約2,200kmの液体外部コアに分割されます。地球の固体コアの表面の温度は6,230±500K（5,960±500°C）に達します。
地球の核から、巨大なマグマの上昇する熱流束-プルーム。マントルの表面では、それらは側面に広がり、大陸の漂流を引き起こし、冷却されると、それらは深部に沈みます。しかし、コアには独自の加熱源があります。長寿命の放射性元素の崩壊と、コアと地球の外層との間の摩擦であり、その回転は潮によって徐々に遅くなります。それにもかかわらず、コアは冷却され、これから徐々に結晶化します。内側の固体コアの直径は、1世紀あたり数センチメートルずつ増加します。
化学における加熱
化学物質では温度上昇が使用されます質量移動と化学プロセスを加速する産業。その温度条件は、冷却剤と加熱方法（水蒸気、高温液体、点ガス、電流、放射）に依存します。
オーガニックで最も一般的な方法合成は沸騰と加熱です。ヴァント・ホフの法則によれば、10℃に加熱すると、化学反応の速度は 2 ～ 4 倍に増加します。有機化学における化学反応は（無機化学とは対照的に）かなりゆっくりと進行します。したがって、加熱すると化学者の作業が大幅にスピードアップします。
しかし、有機化合物はかなり不安定であり、強い影響下ではタールになります。したがって、場合によっては、反応は加熱ではなく冷却によって実行されます。
ウォーターバスは、次の場合にのみ使用されます100°Сを超えない温度に加熱する必要がある場合。サンドバスは、高温への穏やかな暴露または穏やかな点火に使用されます。サンドバス温度200-300°С。高温への加熱はマッフル炉で行われます。焼成は、通常は蓋で覆われているるつぼで行われます。
電気加熱はこんなところでも使われています化学産業、主にお金を節約するため。液体の分解電圧よりも低い電圧で交流を用いて水および水溶液を直接加熱すると、比電力が低い場合、生成される熱エネルギーが、加熱された液体に導入される消費される電気エネルギーを超えることがわかります。
誘導加熱
誘導加熱は材料を加熱することです交流磁場によって誘導される電流。導電性材料（導体）で作られた製品のこのような加熱は、インダクタの磁場を使用して行われます。インダクターワークピースシステムは、インダクターが一次巻線であるコアレストランスフォーマーです。ワークは短絡した二次巻線です。そして、巻線間の磁束は空中で閉じられます。
高周波では、渦電流が変位しますそれらによってワークピースの薄い表面層に形成される磁場（スキン効果）。その結果、それらの密度が急激に増加し、ワークピースが加熱されます。インダクタ自体は、自身の放射を吸収するため、動作中に非常に高温になります。さらに、高温のワークピースからの熱放射を吸収します。誘導器は水で冷却された銅管から作られています。水は吸引によって供給されます-これにより、溶け落ちやその他のインダクタの減圧が発生した場合の安全性が確保されます。
この方法は、超高純度の非接触製錬から宝石や医療機器の消毒まで、さまざまな産業分野で使用されています。
誘電加熱（マイクロ波）
誘電体加熱用交流電界または電磁波が使用されます。これは一般的な電子レンジ、または電子レンジについて話しています。高周波加熱（高周波電流による）がコンデンサ内で発生し、マイクロ波（マイクロ高周波放射）が導波管と空洞共振器内で発生します。この方法では、物体の加熱は、誘電体の双極子分極による損失によって引き起こされます。
この方法の欠点は、その不均一性です。マイクロ波法では、材料の熱伝導率に応じて、表面加熱のみが発生します。
電磁マイクロ波を使用する場合加熱は、誘電体の分子双極子回転によって引き起こされます-典型的な双極子分子は水分子です。この方法は、食品の解凍と加熱に最も一般的に使用されます。食品中の水には、電荷の担体として機能し、交番電磁界にも反応するイオンに解離する塩が大量に含まれているため、食品の加熱は、極性双極子分子の再配向とイオンの置換の両方によって引き起こされます。
タバコの加熱
タバコを燃やすのではなく、加熱することは、フィリップモリスインターナショナル（PMI）R＆Dセンターで開発されている代替の無煙製品の根本的な違い。同社は破壊的な技術、科学、革新に依存してきました。センターでは、430人以上のさまざまな専門分野の科学者とエンジニアを雇用しており、10年以上にわたってすべての経験と知識を応用して、タバコの煙のない未来を創造してきました。同社は、国際的な品質基準、優れた実験室実践（GLP）および優れた臨床実践（GCP）の原則に従って、製薬業界で適用される慣行に基づいて、革新的な無煙製品の段階的かつ包括的な科学的評価を実施しています。 IQOSは、18の前臨床研究と10の臨床研究を含む、厳格な科学的評価のすべての段階に合格しました。その間、IQOSを使用すると、タバコと比較して有害物質の排出が95％少ないことが確認されました。*
重要：これは、95％のリスク削減を意味するものではありません。 IQOSを使用しても、健康上のリスクは排除されません。
*「汚染物質が 95% 少ない」とは、研究で使用された参照紙巻きタバコ (3R4F) の煙と比較した、IQOS エアロゾル中の汚染物質レベル (ニコチンを除く) の平均減少量を指します。
IQOSはHeatControl™テクノロジーを使用し、これは次のように構成されています。セラミックブレード形状の要素が、タバコを内側から350°Cを超えない温度に加熱します。このような温度レジームは燃焼を除外します。つまり、煙や灰は形成されず、衣服、車、家具の室内装飾、または誰かを燃やすリスクはありません。
技術の独自性は、加熱は外側ではなく内側から行われ、エレメントはタバコに直接接触し、点火せずに穏やかに加熱します。さらに、革新的な技術のおかげで、IQOSデバイスの動作中の加熱温度は自動的に制御され、必要なレベルに維持されます。加熱要素に適用された金とプラチナのトラックが一緒になって熱電対を形成し、温度データを測定してデバイスホルダーにある制御ユニットに送信します。
すべての IQOS モデルで例外なく –クラシックな 2.4 Plus から最新かつ最もエレガントな IQOS 3 DUOS まで、スイスで開発された特許取得済みのテクノロジーが使用されています。 IQOS を作成する際、科学者と技術専門家は燃焼プロセスを排除し、熱に置き換えることに成功したため、IQOS には紙巻きタバコを吸い続ける場合と比較して多くの利点があります。現在、世界中で 1,100 万人以上の成人ユーザーが IQOS* を選択しています。
*内部財務に基づくデータ[2020年10月]現在のPMIレポート、IQOS成人調査および市場分析。タバコの喫煙を完全にやめ、調査時点で過去7日間にPMIタバコスティックの消費量がすべての加熱タバコの少なくとも70％であった成人IQOSユーザーを考慮に入れました。
プラズマ処理
熱物理とを組み合わせると液体の局所的な沸騰に関連するアノードの表面での電気化学的プロセス、次に電解質プラズマ処理と呼ばれる現象が生じる。別の名前は陽極電解質加熱です。
初めて電極が光って加熱する現象19世紀にアーサー・ヴェーネルト、アレクサンダー・ウォルター、ゲオルク・サイモン・オームといった数人の科学者によって注目されました。彼らは、周囲の表面積が比較的小さい電極に対する電流の熱効果の結果として、溶液の局所的な沸騰が起こり、蒸気層の形成と電気回路の開放を引き起こすことを証明した。回路内に存在するインダクタンスは、起電力の発生に寄与します。そして光現象による蒸気とガスの層の破壊。
この加熱方法は、今日広く使用されています。部品表面の高速硬化用-たとえば、浸炭、窒化、ホウ化、ニトロ浸炭、および/または作動電解質での急冷。また、鋼の電解プラズマ処理により、表面硬度、耐摩耗性、耐食性が向上します。
レーザー加熱
材料のレーザー加工を使用グラフェンからのナノチューブの製造など、あらゆる場所で使用されています。レーザー放射の強度と照射時間に応じて、目に見える破壊を伴わずに材料を加熱、溶解、蒸発させ、さらには破壊生成物を洗い流すことも可能です。
計算によると、材料のレーザー照射は非常に高く、最大10〜10°C / sです。短時間で、表面層は高温に加熱され、溶融して過熱する時間があります。過熱した金属では、不純物が溶解する時間があります。
レーザー加熱はガス放電加熱と同じですが、グラファイトの表面にエネルギーを集中させるために使用されます。このエネルギーは、グラファイトを熱噴霧するために使用されます。レーザースパッタリングでは、実際には多層ナノチューブのみが得られます。層の数は4〜24で、長さは最大300nmです。この場合、グラファイトサンプル（レーザー放射が集束されるターゲット）は、追加の加熱のためにオーブンに入れられます。
そして、ロンドンの1つからの理論物理学者のグループ大学は、レーザーが特定の材料をソーラーコア以上の温度に加熱できる新しい方法を考案しましたが、わずか20兆秒です。
彼の技術的業績の男常に自然に触発されています。火を使って調理し、地球の中心部から熱を発生させるのと同じプロセスに基づいた最新の原子炉で終わります。加熱する能力により、人類は地球上で支配的な種になり、その生息地を最も厳しい気候帯にまで拡大し、化学反応を加速し、超耐久性のある材料を作成し、最終的に、生活をより快適で技術的に進歩させました。
リスクを排除しません。
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