熱伝導 または単に伝導は、固体の内部で発生する熱伝達プロセスです。 差に温度. 運転では、 熱エネルギー 間で転送されます 原子 そして 分子 1つに 固体 物質の移動なしで、 熱平衡。
この現象は、物質に関係なく、すべての物質で発生します 物理的状態、にもかかわらず もっと頻繁にに固体。 これは、固体状態では、結晶格子に配置された原子の固定位置が、 これらの間で衝突が発生する頻度のために、原子間のエネルギー交換を支持します 粒子。
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熱伝導はどのように発生しますか？
のプロセス 運転熱の の原子間の相互作用によって特徴付けられます 多くの異なる温度。 物体を加熱すると、その原子はより大きな振幅で振動し始めます。 それら より攪拌された原子 あなたの一部を転送します 運動エネルギー 衝突と振動によって隣接する原子に、このようにしてそれらは減速しますが、 それ以下動揺勝つ速度。 このメカニズムにより、システム全体が同じ温度になるまで、熱は高温領域から低温領域に向かって徐々に伝達されます。
我ら ガスたとえば、伝導による熱伝達は、原子間の衝突によってのみ発生します。 我ら 非金属固体、熱伝導は、材料の結晶格子に沿った振動によって発生します。 我ら 金属固体 –最高の熱伝導体–伝導は、結晶格子内の振動の伝播と自由電子の無秩序な動きの両方によって発生します。
絶縁体と熱伝導体
物質のさまざまな状態は、さまざまなメカニズムを介して熱を伝達します。 と呼ばれる材料 指揮者、 たとえば、大きな熱を伝達できるものです 簡易 - ほとんどの場合です 金属。 材料 絶縁体、 順番に、それらは熱の通過を妨げるものです。 ポリスチレン、 ゴム、 ザ・ 木材 等
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伝導、対流、輻射の違い
運転, 対流 そして 放射線 の伝播の3つの異なる形式です 熱. これら3つのプロセスの共通点は、 差に温度 異なるボディ間または同じボディの異なるポイントで。
THE 運転、 前述のように、分子間の直接接触によって発生し、衝突すると移動します。 運動エネルギー その隣接する分子に。 このタイプの熱伝達では、物質の輸送はありません。 次に、対流は流体内でのみ発生します。 運転、マテリアルメディアでのみ発生します。 伝導と対流の違いは、対流には 輸送にパスタ 対流による。 THE 放射線 そしてその 転送に熱 あたり 電磁波したがって、この熱伝達プロセスは真空中で行うことができます。
熱流束またはフーリエの法則
体内の2点間で毎秒伝達される熱量は、 フローに熱。 この概念は、熱が体内でどれだけ速く伝達されるかに関係しています。 いくつかの材料は大きな容量を持っています 熱伝達したがって、熱をより早く放散できるため、優れた熱伝導体であると言えます。
O フローに熱、 これは定数kの関数として定義され、ワット（W）で測定されます。 国際単位系、しかしそれはまた測定することができます カロリーあたり2番目。 このエネルギーの流れは 比例 à 差に温度 物体の2点間で、1秒の時間間隔中に表面の各平方メートルに熱の形で流れるエネルギーの量に対応します。
THE 式 熱伝導の計算に使用され、別名 熱流束式 または 法律にフーリエ 以下のとおりであります：
Φ –熱流束（cal / sまたはW）
Q –熱（ライムまたはJ）
t –時間間隔
A-面積（m²またはcm²）
T2 およびT1 –ポイント1および2の温度（KまたはºC）
k –熱伝導係数（J/s.m。Kまたはcal /s.cm.ºC）
O 熱伝導係数（k） 体が熱の良い伝導体であるかどうかを決定します。 この係数は、次のような物質の多数の特性に関連しています。 温度、状態物理学者、純度、密度 等 さらに、式は熱量が Q エリアを流れる THE、一定期間中 t、は温度差に比例します（T2 -T1）この領域の2つの面の間および 逆に比例 厚さに そして、それらを分離します。 提示された変数に従って、固体媒体の熱伝導を示す次の図を観察してください。
熱伝導に関する演習
質問1） 晴れた日には、屋外に15分間駐車した車両の窓から、約180カロリーの大量の熱が通過します。 この状況でこの車両の窓を通る熱の流れを決定します。
a）10,000 cal / s
b）2000カロリー/秒
c）50 cal / s
d）300カロリー/秒
e）500カロリー/秒
テンプレート： 文字B
解決：
運動を解決するには、車両の窓を毎秒通過する熱量を計算するだけです。 見る：
計算によると、毎秒約2000カロリーが車両の窓を通過するため、正しい代替文字は文字Bです。
質問2） 熱伝導のみが発生する代替案をマークします。
a）お湯と冷水を混ぜる。
b）拡大鏡で濃縮された、日光で燃やされている紙。
c）シャツを焼く鉄。
d）野菜を調理する水蒸気。
フィードバック：文字C
解決：
リストされているプロセスの中で、最初は対流熱伝達です。 次に、文字Bに放射線があります。 運転、文字C; 最後に、最後の選択肢では、再び対流します。 したがって、正しい代替は文字Cです。
M.e RafaelHelerbrock著
物理の先生
