【今日の料理】　2011/6/5　夕食
　今日は，午前中から，埼玉県農林公園に行ってきました．フリーマーケットが，開催されていたからです．
　妻が，娘（3.8ヶ月）の服と，プレイマットを見つけ，買って帰りました．服は，１着100円，プレイマットは500円と，格安でした．
　プレイマットとは，赤ちゃんを寝かせて遊ばせるマットです．マットからアーチが生えており，アーチに人形がぶらさがっています．赤ちゃんは，この人形を眺めたり，つついたりして，遊ぶことができます．プレイマットは，普通は5000円～10000円はするものです．使う期間が短いので，なかなか買えずにいました．今回，安価に手に入ったので，満足です．
　早速，娘をプレイマットに寝かせてみました．すると，面白くて興奮しているのか，慣れない場所で落ち着かないのか，ずっとウーウーうなっていました．ひょっとすると，生後約４ヶ月では，プレイマットを使うには，まだ少し時期が早いのかもしれません．
　彼女の気持ちが分からないかと，私も横で寝てみましたが，あまり面白くありませんでした．おそらく，私には，まだ時期が早かったのだと思います．

★米飯

★レトルトカレー
　今日は，久しぶりに手抜き料理の日です．私・妻ともに，「今日は作らない」と，宣言したためです．
　私はハウス「カリー屋カレー」を，妻は明治「５種類の野菜カレー」を，頂きました．久しぶりのレトルトカレーは，味が濃く感じました．塩味が，強いようです．

★トマト


【今日の料理工学】　電子レンジのエネルギー効率は？～電力食いの内訳
　前回は，電子レンジの調理時間について，考察しました．

　便利な電子レンジですが，消費電力が大きいことが，問題です．我が家は貧乏なので，契約電力をケチって，30Aにしています．30Aというと，十分な量に思えたのですが，そうでもありません．熊谷の暑い夏に，エアコンを付け，炊飯器を炊き，掃除機をかけると，配電盤のノーヒューズブレーカーが飛ぶことがあります．
　我が家の電子レンジ（出力500W）の消費電力は，960Wとありますので，約10Aを占有します．したがって，電子レンジを使うタイミングは，注意する必要があります．

　さて，このように電力食いの電子レンジですが，加熱に有効に利用されるエネルギーは，どれくらいなのでしょうか．今回は，電子レンジのエネルギー効率について，調べてみたいと思います．

　電子レンジのエネルギー効率η（イータ）を，次式１のように定義します．
＜式１＞
　η＝加熱された材料の得たエネルギーQ[J]÷消費した電力量Ｅin[J]

　さらに，式１を，次式２のように，書き換えます．すなわち，電子レンジのエネルギー効率ηを，電磁波による加熱効率η１と，電磁波を生成するときの効率η２に，分解します．
＜式２＞
　η＝η１×η２
　ここで，
　・η１＝加熱された材料の得たエネルギーＱ[J]÷電磁波のエネルギーEw[J]
　・η２＝電磁波のエネルギーEw[J]÷消費した電力量Ein[J]

　加熱された材料の得たエネルギーＱ[J]は，次式３で計算できます．
＜式３＞
　Ｑ＝ｃ×ｍ×ΔＴ
　ここで，
　・ｃ：材料の比熱[J/kg・K]
　・ｍ：材料の質量[kg]
　・ΔＴ：材料の温度上昇[℃]
　
　また，電磁波のエネルギーEw[J]は，次式４で計算できます．
＜式４＞
　Ｅw＝Ww×t
　ここで，
　・Ww：電磁波の出力[W]
　・ｔ：加熱した時間[s]

　そして，消費した電力量Ein[J]は，次式５で計算できます．
＜式５＞
　Ｅin＝Win×t
　ここで，
　・Win：電子レンジの消費電力[W]
　・ｔ：加熱した時間[s]

　式１～５を計算するためには，材料の加熱時間ｔと温度上昇ΔTの関係を，実験で調べておく必要があります．
　そこで，図１のように，密閉容器の中に水を入れて，電子レンジで所定時間加熱した前後の，温度変化を調べました．容器には，蒸気穴が設けられているので，この穴から温度計（DRETEC，デジタル温度計，最小目盛0.1℃）を差して，温度を測定しました．
＜図１＞


　試験条件は，以下の通りです．
　・電子レンジ：松下電器産業（当時），NE-TZ15A
　・水の量：200ｇ
　・加熱前の水の温度：25.1℃
　・加熱時間：２min


　では，式１～式５および実験結果に基づいて，電子レンジのエネルギー効率を求めてみます．

　物性値および電子レンジのスペックは，以下の値としました．
　・水の比熱　　：ｃ＝4200J/kg
　・電磁波出力：Ww＝500W　…[1]
　・消費電力　　：Win＝960W　…[1]

[1]松下電器産業（当時）；家庭用オーブンレンジNE-TZ15A取扱説明書，（2006）

　また，実験結果は，以下の通りでした．
　・加熱後の温度は，79.2℃だった．
　・温度上昇ΔT＝79.2－25.1＝54.1℃，となる．

　式３～５を計算すると，以下のようになります．
　・Ｑ＝4200[J/kg]×0.2[kg]×54.1[℃]＝45400[J]
　・Ew＝500[W]×120[s]＝60000[J]
　・Ein＝960[W]×120[s]＝115000[J]
　
　式１～２から，電子レンジのエネルギー効率は，以下のように計算できます．
　・η１＝45400÷60000＝0.757≒0.8
　・η２＝60000÷115000＝0.520≒0.5
　・η＝0.757×0.520＝0.394≒0.4

　つまり，電子レンジの総合的なエネルギー効率は，約40％と考えられます．
　その内訳は，次のようになっています．
　・電源電力から電磁波を作るときの効率：約50％
　・電磁波で材料を加熱するときの効率　：約80％

　この結果を見ると，電子レンジでは，電磁波で材料を加熱する効率はそこそこ良いと思えます（有効に使われなかった20％のエネルギーは，空気や容器や電子レンジの温度上昇に費やされたと推定されます）．
　しかし，電磁波を作るときの効率が，あまり良くないと思われます．消費電力Winには，電磁波を作る以外に使われる電力（テーブルを回す，ランプを付ける，など）も含まれます．このために，単純に電磁波出力Ww÷消費電力Winで電磁波を作る効率を計算すると，この程度の数字になってしまうのかもしれません．

　それにしても，電力食いの電子レンジの，電力の約60％がロスと考えると，少し損した気分です．


【今回の結論】
　電子レンジのエネルギー効率は，約40％と推定されました．内訳は，以下の通りでした．
　・電源電力から電磁波を作るときの効率：約50％
　・電磁波で材料を加熱するときの効率　：約80％


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