熱はどのように伝わるの?真空でも熱が伝わる仕組みをわかりやすく解説

熱はどのように伝わるのでしょうか?

寒さが染みるなどという言葉もありますが、寒さが伝わるのでしょうか?

一方、熱い夏の太陽からはじりじりと日差しが暑く感じます。

実は、空気中と真空中では熱の伝わり方が違ってきます。知っているようで知らない熱の伝わり方についてわかりやすく解説します。

 

熱はどのように伝わるのか

熱の伝わり方は

・「放射」

・「伝導」

・「対流」

の3種類あります。

 

伝導

金属など一部だけを加熱した場合でも、金属全体に熱が伝わる仕組みを「伝導」といいます。

加熱した物質そのものを構成する分子同士が熱を伝える仕組みです。

真空中でも、冷たい物質と暖かい物質が接していれば伝導により熱が伝わりますが、物質同士が離れている場合は熱は伝わりません。

 

対流

空気や水など気体や液体などでは「対流」でも熱が伝わります。加熱され暖められた分は軽くなるため上昇し、相対的に冷たい部分は重いため下降します。

その結果、対流が起こり、空気や水全体の温度がかき混ぜられ均等になります。

真空の場合は、対流を起こす空気がないため、対流により熱が伝わることはありません。

 

放射

熱源から距離があり、かつ真空でも熱が伝わるのが「放射」です。

対流と違い空気がなくても、熱源から発する電磁波によって熱が伝わります。

電磁波は、光や電波などが含まれます。

例えば、真空の宇宙にある太陽から地球に熱や光が届くには「放射」により電磁波が届くためです。

 

 

真空で、距離があっても放射により熱が伝わります。

真空を利用した魔法瓶は、伝導と対流を防ぐことができます。

しかし放射は起こるため、放射による熱が伝わらないように設計され、魔法瓶内の飲み物の温度が保たれています。

魔法瓶が保温される仕組みについて詳しくはこちら

 

菅製作所では、真空の特徴を活かしたスパッタ装置など各種取り扱っています。

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株式会社菅製作所

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北海道北斗市で、スパッタ装置やALD装置等の成膜装置や光放出電子顕微鏡などの真空装置、放電プラズマ焼結(SPS)による材料合成装置、漁船向け船舶用機器を製造・販売しています。
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