熱伝導とは何ですか？

熱伝導とは、温度が異なるオブジェクトのため、熱エネルギーの伝達を指します。 伝導を使用して熱エネルギーを転送するには、オブジェクト全体の動きはないはずです。熱エネルギーは、常に高い濃度から低濃度、つまり暑いものから寒い状態に移動します。 したがって、オブジェクトの一部が高温である場合、熱は熱伝導を介してそのオブジェクトのより涼しい部分に移動します。 さまざまな温度の2つの異なるオブジェクトが互いに触れている場合にも熱伝導が行われます。

熱エネルギーを持つオブジェクトの粒子（原子や分子など）は、熱エネルギーが低いオブジェクトよりも速く移動します。 粒子が加熱されると、それらは動き回って互いにぶつかり、エネルギーを伝達することができます。 多くの固体の場合、粒子はより速く振動し、周囲の粒子が振動します。 熱エネルギーが伝達されると、より速いmoviNg粒子は減速して涼しくなり、動きの遅い粒子がより速く動き、暖かくなります。 これは、オブジェクトが熱平衡に達するまで続きます。

熱伝導の例は、ストーブの金属鍋です。 熱源の粒子は動き、熱エネルギーを金属の粒子に伝達し、それらをより速く動かします。 鍋の粒子がより速く移動すると、鍋が暖かくなります。 さらに、鍋の粒子は、熱を鍋内の食物または液体に移します。 これにより、食べ物が調理されたり、液体が沸騰したりできます。

オブジェクトが伝導を介して熱を透過する速度は、熱伝導率と呼ばれます。導電率が低いオブジェクトは、導電率が高いオブジェクトよりも熱が遅くなります。 これが、一部の物質が絶縁体として使用され、他の物質は調理などの用途で使用される理由です。一般に、固体は液体やガスよりも熱の導体です。 さらに、金属は通常、非金属物質よりも優れた熱導体です。

移動する電子によって引き起こされる熱伝導は、振動によって引き起こされる伝導よりも効率的です。 金属が熱と電気の両方の非常に優れた導体である理由は、動き回ることができる多くの電子があるためです。 ただし、電子は通常、熱エネルギーを伝導するときにそれほど遠くまで進むのではなく、近くの他の電子に熱エネルギーに衝突して熱エネルギーを伝達し、その後、それらの近くの他の電子に熱エネルギーを衝突させて伝達できます。 その結果、そのような物質に高い熱伝導率を与える効率的なエネルギー伝達方法が得られます。