練馬・板橋の注文住宅/アセットフォー日記(http://blog.goo.ne.jp/assetfor)

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伝導のしくみ

2018年03月12日 08時00分00秒 | 省エネ住宅の基本

物理の授業で習ったことを思い出してみましょう。

分子は絶えず振動や回転も含めた運動をしています。

この運動を『熱運動』と呼ぶそうです。

その動きは温度が高い程激しくなり、分子から分子へと伝播していきます。

これが『熱』の正体。

そして熱運動の活発さを測る尺度が『温度』です。

一般的に温度が上がると物体の体積は増加します。

温度が高くなると分子の熱運動が活発になり、1つの分子の占有する範囲が広くなるからなんだそうです。

分子同士は重なり合う事が出来ずお互いの分子を押し合うため、体積が増えます。

「温度計」の画像検索結果

よく見掛けるガラス製の温度計、この性質を利用しているそうです。

ガラス柱には水銀やアルコールなどが封入されていて、温度変化に伴い伸び縮みします。

ガラス管の膨張率は内部の液体よりもずっと小さいので、ガラスに記された目盛を読めば温度を測ることが出来ます。

また熱運動の激しさに応じて物質はその姿を変えます。

固体

液体

気体

分子同士は引き合う性質(分子間力)を持っている一方で、熱運動によってその結合を振り切る動きもしています。

この熱運動が分子間力を振り切ろうとする動きが強く、分子がバラバラに飛び回っている状態を気体と呼びます。

それよりも熱運動が弱まり、分子間力によってある程度引き寄せられ、ひとつの塊になっているものの結合の仕方を自由に変えられる状態が液体です。

この状態の熱運動がさらに弱まり、分子同士ががっちりとけつごうしている状態が固体です。

水分子は水素原子2つと酸素原子1つが結びついています。

水蒸気(気体)の状態だと、その分子が自由に飛び回っています。

温度が100℃まで下がってくると、分子の運動力が小さくなっていくつかの分子が結びつきます。

しかし、その結びつきは弱いので自由に結びつきを変える事が出来ます。

これが水(液体)の状態です。

さらに温度が低下すると、動き回れるだけの運動エネルギーが持てなくなって水分子は動きを止めて互いに結合し、氷(固体)の状態になります。

結合した分子は動きまわることが出来ません。

その場で振動したり回転するだけ。

この運動の激しさで固体の温度は変化します。

高温の固体から低温の固体に熱が伝わったり、固体内の高温部から低温部に熱が移動したりする現象を『伝導』と言います。

伝導で熱が伝わるとき、分子自身は移動せず熱エネルギーが分子から分子へと伝えられていきます。

熱は分子の振動なので、高温部の大きな振動が振動の小さい低温部の分子へ次々と伝播していくというイメージです。

目に見えない物質の動き、しくみが少しだけわかったようなきがしませんか?


省エネエコ住宅 究極マニュアル[増補改訂版]

野池政宏 編・著

X-Knowledge 刊

より、一部を抜粋しました。

みなさんも、是非手にとってみませんか?

 

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