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固形物の液体とガスでは、熱はどのように伝達されますか?

固体、液体、ガスの熱伝達は、3つの主要なメカニズムを通じて発生します。

1。伝導:

* それがどのように機能するか: 伝導による熱伝達は、異なる温度の2つの物質が直接接触している場合に発生します。熱エネルギーは、分子の振動を通じて、より熱い物質から寒い物質に伝達されます。

* 固体で: 伝導は、熱を伝達する最も効率的な方法です。固形物中の密集した分子は、振動を容易に通過し、急速な熱伝達を可能にします。金属は、熱伝達に寄与する遊離電子のために優れた導体です。

液体中の * 伝導は液体で発生しますが、分子はよりゆるく詰め込まれ、移動の自由度が高いため、固体よりも効率が低くなります。

ガス中の * 分子は非常に離れており、衝突があまり頻繁に発生するため、伝導はガスで最も効率が低いです。

2。対流:

* それがどのように機能するか: 対流による熱伝達は、流体(液体またはガス)の動きを介して熱を伝達すると発生します。 液体が加熱されると、密度が低くなり、上昇しますが、より涼しく密度の高い液体が沈みます。これにより、熱を伝達する動きのサイクルが作成されます。

液体中の * 対流は液体の重要な要因です。冷水が沈み、熱を分配する流れを作り出します。

ガス中の * 対流は、空気中の熱伝達に不可欠です。高速な空気が上昇し、上昇気流を作り出し、冷たい空気が沈み、ダウンドラフトにつながります。これが風力と天候のパターンの形成方法です。

* 固体の対流: 固体は、分子が所定の位置に固定されているため、対流を経験しません。

3。放射:

* それがどのように機能するか: 放射線による熱伝達には媒体は必要ありません。それは、太陽の光線のように、電磁波を介したエネルギーの移動です。絶対ゼロを超える温度があるオブジェクトは、放射線を放出します。

* 固体、液体、ガスの中: 放射線は、物質のすべての状態に関連しています。 より暗くて粗い表面は、より明るい表面よりも多くの放射線を吸収して放出します。

ここにキーポイントを要約するテーブルがあります:

|メカニズム|固体|液体|ガス|

| --- | --- | --- | --- |

| 伝導 |非常に効率的|効率が低い|最小効率|

| 対流 |該当なし|重要な|重要な|

| 放射 |関連する|関連する|関連する|

重要な注意: ほとんどの実用的なシナリオでは、3つの熱伝達方法すべてがある程度連携して機能しますが、特定の状況に応じて1つのメカニズムが支配的である可能性があります。

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