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※このウェブページは中学校理科3年の学習内容です。<3年p.61>
8 熱の伝わり方
エネルギーの変換効率を高めるには,エネルギーの変換時に発生する熱をうまく利用する必要がある。熱の周囲への伝わり方には次の3つがある。
● 伝導
金属のスプーンを熱い飲み物に入れっぱなしにすると,スプーンの持つ部分も熱くなる。このとき,スプーンの金属の中を熱が移動している。物体(物質)の中を熱が伝わることを【伝導】(熱伝導)という。
図34 伝導の例
● 対流
水を熱すると,温度の上がった水は密度が小さくなって上の方に移動し,温度が低く密度が大きい水は,下の方に移動する。このように,温められた水や空気などが上昇したり,温度の低い水や空気などが下降したりして熱を運ぶことを【対流】(熱対流)という。
図35 対流の例
● 放射
たき火の炎から少し離れた,空気が冷たい場所でも,炎に向けて手をかざすと手に熱さを感じる。このとき,空気を伝わってではなく,空間をへだてて,直接炎から手に熱が伝わる。この熱の伝わり方を【放射】(熱放射)という。
熱を伝える放射の正体は,主に赤外線という目に見えない光である。高温になった物体は,可視光線(ヒトの目に見える光)や赤外線などを出すようになる。この赤外線が空間を伝わり,ほかの物体に当たると熱が移動して,その物体も熱くなる。
「放射」には,四方八方に広がるという意味もある。熱をもつ物体から,赤外線は四方八方に広がる。
図36 放射
赤外線サーモグラフィーは,物体から出る赤外線をもとに,物体の表面の温度を色で表すことができる。写真右のモニターでは,青っぽい色より赤っぽい色の方が温度が高い。
図37 赤外線サーモグラフィーで見た物体からの放射