概要
- 熱伝達のさまざまな方法について説明する
熱伝達がシステムに及ぼす影響と同じくらい興味深いのが、その方法です。 温度差があるときは常に熱伝導が起こります。 熱伝導は、調理用の鍋を介して起こるような急速なものから、ピクニック用のアイスチェストの壁を介して起こるようなゆっくりとしたものまであります。 素材の選択（冬には厚手のウールの服を着るなど）、空気の流れの制御（ドアにウェザーストリップを使用するなど）、色の選択（夏の日差しを反射するために白い屋根を使用するなど）などにより、熱伝導率をコントロールすることができます。 このように、熱の移動を伴うプロセスは非常に多く、熱の移動が行われない状況は考えにくい。
- 伝導とは、静止している物質を物理的に接触させて熱を伝えることです。 物質は巨視的なスケールで静止しています。絶対零度を超える温度では、原子や分子の熱的な動きがあることがわかっています）。
- 対流は、流体の巨視的な動きによる熱伝達です。
- 対流とは、流体の巨視的な動きによる熱伝達のことで、強制空気炉や気象システムなどで行われます。
- 輻射による熱伝達は、マイクロ波、赤外線、可視光などの電磁放射が放出または吸収されることで起こります。 分かりやすい例としては、太陽による地球の温暖化が挙げられます。
これらの方法は、次の3つのモジュールで詳しく説明します。
理解度チェック
1: 熱伝導のメカニズムごとに、日常生活の中での例（テキストとは異なるもの）を挙げてください。
- 熱は伝導、対流、放射の3つの方法で伝わる
Conceptual Questions
1：高温の地球の核から地表への熱伝達の主な方法は何か。
2: 私たちの体が温まりすぎると、コアから熱エネルギーを逃がすために、汗をかき、表面への血液循環を増やすことで反応します。
3: 図2は、あらゆる形態の熱伝達を遅らせるために特別に設計された装置である魔法瓶(デュワーフラスコとも呼ばれる)の切断図です。 真空、壁の銀メッキ、薄肉の長いガラスの首、ゴムの支持体、空気層、栓などの各部分の機能を説明してください。
用語解説
静止した物質を物理的に接触させることによる伝導熱伝達 流体の巨視的な移動による対流熱伝達 マイクロ波、赤外線、可視光、その他の光を照射することで起こる輻射熱伝達。
Solutions
Check Your Understanding
1: 伝導。
Convection（対流）：熱いコーヒーカップを持つと、熱が手に伝わります。
対流：バリスタがホットココアを作るために冷たいミルクを「蒸す」ときに熱が伝わる。
放射：冷たいコーヒーを再加熱するときに熱が伝わる。
電子レンジで冷たいコーヒーを温める。