ガス中の熱エネルギー:
* ドミナントメカニズム:伝導
*ガス分子は遠く離れており、自由に動いているため、頻繁に衝突します。
*これらの衝突中に、エネルギーはある分子から別の分子に伝達されます。
*衝突によるエネルギーのこの移動は、熱がガスで動く主な方法です。
* 対流:
*ガスは、対流を介して熱を伝達することもできます。 これは、より暖かく、密度の低いガスが上昇するときに発生しますが、より涼しい、密度の高いガスが沈みます。この動きは、それで熱を運ぶ循環パターンを作成します。
* 放射:
*伝導ほど支配的ではありませんが、ガスは放射線を介して熱を伝達することもできます。これには、赤外線などの電磁波の放出と吸収が含まれます。
固体中の熱エネルギー:
* ドミナントメカニズム:伝導
*固体中の原子は、しっかりと詰められて振動します。
* 1つの原子の振動を隣接する原子に移すことができ、振動の連鎖反応を引き起こすことができます。
*この振動エネルギーの移動は、熱が主に固体をどのように移動するかです。
* 対流:
*分子は所定の位置に固定されているため、対流は固体の熱伝達の重要なモードではありません。
* 放射:
*固体は、ガスのように熱を放射することもできます。ただし、ほとんどの日常の状況では伝導よりも一般的ではありません。
重要な違い:
* 粒子間隔: ガス分子は、固体のガス分子よりもはるかに離れています。
* 動き: ガス分子は自由かつランダムに移動しますが、固体分子はほとんど固定されており、平衡位置の周りに振動します。
* 衝突周波数: 移動の自由が大きいため、ガスでは衝突がより頻繁に発生します。
* 熱伝達効率: 伝導は一般に、分子が近接しているため、固体でより効率的であり、より迅速なエネルギー移動につながります。
要約:
ガス中の熱エネルギーは主に伝導と対流によって伝達されますが、固体では、主に伝導を通してです。分子間隔、動き、および衝突周波数の違いは、これらの異なる物質状態で熱が移動する明確な方法に寄与します。