断熱材:熱の動き

熱の動きには3つの現象があります。

①「伝導」・②「対流」・③「放射」

 

①【 伝導 】

まず、熱の伝導は固体でも気体でも液体でも発生するものです。

熱のエネルギーが温度の高いところから低いところへと運ばれる現象のことを指します。

固体・液体・気体のうち、気体=空気が最も熱の伝導が少なく、多くの断熱材( ≠ 遮熱)でこの空気の熱による伝導の少なさを利用されています。

 

②【 対流 】

これは熱を持っている液体・気体そのものが移動することでその熱も同時に移動する(=対流する)ことを指します。

液体や気体はその場の圧力の差が生じたり、浮力などが生じたりしますと動き出します。

そのため、部屋などの大きな空間では伝導による熱の移動よりも対流の熱移動の方が大きくなります。

 

③【 放射 】

①②よりも物理的な話になりますが、ストーブをイメージされると良いかもしれません。

物質を構成する原子を振動させることによって熱を帯び、電磁波が生じます。

その電磁波が空間を伝い、ほかの物質の原子を振動させ、熱が発せられる現象を指します。

(※余談ではありますが、電磁波は真空の空間でも伝わることができ、また空気は電磁波を透過させてしまいます。

そのため、太陽が発する電磁波が地球上では日射として降り注いでいるそうです。)

 

【 豆知識 】

断熱材の成分の大半は空気(:窒素と酸素が大半)です。

これは先程の①伝導にて説明した「空気は熱の伝導が少ない」特性を利用しています。

しかし空気が動いてしまうと②対流にて熱が移動してしまうために、空気を繊維や小さい粒の間に閉じ込め、

対流が大きく発生しないようにして熱の移動を小さくしている仕組みとなります。

 

 

 

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