水の温度を測る（氷水の温度を測る の続き）

予告通り？またしても水の温度を測る実験をやってみた。今回は、4℃の氷水とほぼ室温の水を用意して、温度計を氷水で冷やしておいたあと、室温の水に入れ、時々刻々の読みの変化を記録した。

Fig.1 氷水の温度

氷水の温度はこの通り(Fig.1)。うっかり冷やしすぎたのであとから少し水を足して調節した。

Fig.2 実験風景(再現)

室温の水を用意するために、丼(Fig.2)に水を張って数時間放置した。実験前に予備的に測ってみたところ室温よりは1℃ほど低かったようだが、実験に支障をきたすほどの急な温度変化はないだろう。で、結果は以下の通り(Fig.3)。

Fig.3 実験結果

最初の100秒のデータを使って、ΔT=C・exp(-αt)にフィッティングしてみたところ、α≒0.046を得た。これは前回の結果に近い。log(10)/α≒50だから、50秒待てば温度計の読みと水温の差は最初の1/10になるということだ。ただし、前回もそうだったが指数関数によるフィッティングでは最初の10秒の急激な変化をぜんぜん再現できないので、実際には20秒程度まてばＯＫなんじゃないだろうか。

というわけで、棒温度計の特性はだいたいわかってきたけど、単純な指数関数による近似では限界があるなあ。