1。原子構造: 固体には、原子または分子の整頓された順序付けられた配置があります。これらの粒子は、強力な原子間力(共有結合、イオン、または金属結合など)によって結合されます。
2。振動エネルギー: 室温でさえ、固体の原子は常に振動しています。 温度が高いほど、振動が強くなります。
3。熱伝達: 固体の一方の端が加熱されると、その端の原子がより激しく振動し始めます。 この増加した振動により、隣接する原子にぶつかり、エネルギーの一部を伝達します。衝突のこの連鎖反応は、固体全体に伝播し、熱をホットエンドからコールドエンドに伝達します。
4。熱伝導率: 材料が熱を伝導する容易さは、その熱伝導率として知られています 。 これはいくつかの要因に依存します。
* 材料の性質: 金属には、熱を簡単に運ぶことができる遊離電子があり、それらを良い導体にします。非金属(木材やプラスチックなど)は、結合が弱く、自由電子が少ないため、導体が不十分です。
* 原子構造: しっかりと詰め込まれた秩序化された構造物を備えた材料は、アモルファス材料よりも熱をよりよく走行する傾向があります。
* 温度: 通常、熱伝導率は温度とともに増加します。
例:
* ホットスープの金属スプーン: 金属がスープから手に熱を容易に伝導するため、スプーンはすぐに熱くなります。
* フライパンの木製のハンドル: 木材は熱の貧弱な導体であり、熱い鍋から手を守っています。
* 飲み物のアイスキューブ: 氷はゆっくりと熱を行い、飲み物を長時間冷たく保ちます。
要約: 固形物の熱伝導は、原子と分子間の振動エネルギーの移動により発生します。このプロセスの効率は、材料の原子構造、結合タイプ、および温度によって決定されます。