アルミニウム金属は大量の熱を保持できません。さらに、箔は薄く、比較的大きな表面積を有する。これらすべての要因が組み合わさって、ホイルが長時間加熱された場合でも、ホイルが触れないほど熱くなるのを防ぎます。
冷凍ピザをアルミホイルの上に置き、コンベクションオーブンに入れます。次に、数分間加熱して、安っぽくて美味しいものを取り出します。
ピザは熱くなります (そして提供する準備ができています) が、パイの下にあり、ピザと同じくらいオーブンの中にあったアルミホイルは触っても熱くありません!
なぜそれが起こるのですか？アルミホイルをオーブンから取り出した後 (または他の方法で加熱した後) は熱く感じないのに、オーブンの中に入れた他のほとんどのアルミホイルは熱く感じないのはなぜですか?
重要: この記事で何度も使用されている「オーブン」という言葉は、大きな対流式オーブンを指しています。素材が発火する可能性があるため、電子レンジ内にアルミニウムやその他の金属を入れることはお勧めできません.
アルミニウムの熱伝導率
熱伝導率は、物質がどれだけ速く熱を伝達できるかを決定する物質の特性です。ある物体が熱を素早く伝える場合、その物体は熱伝導率が高いと言われます。同様に、熱伝導率の低い物体は、熱の伝達に時間がかかります。
アルミニウム製のコンピューター用ヒートシンク。 (写真提供:Gavran333/Shutterstock)
そのため、当然のことながら、熱伝導率の低い物質は断熱材、つまり熱を通しにくいもの（テフロンコーティングされた調理器具）として使用されます。たとえば、熱伝導率が比較的高い物体は、ヒートシンクの製造に使用されます。
ご想像のとおり、アルミニウムは熱伝導率が比較的高いため、食品を包むホイルとして使用するのに最適です。
しかし、それだけではありません... アルミホイルを非常にユニークなものにする重要なことがもう 1 つあります。
アルミホイルの低熱量
アルミホイルは熱伝導率が高いだけでなく、非常に薄く (質量が小さく)、明らかに表面積が大きいです。後者により、ホイルが吸収した熱は周囲の空気に急速に失われます。
それがどれほど薄くて平らであるかに注目してください。 (写真提供:Sergiy Kuzmin/Shutterstock)
アルミニウム ホイルは平坦で表面積が大きいため、熱容量が非常に小さくなっています。
では、熱質量とは何ですか?
物体の熱質量は、熱を蓄えたり吸収したりする能力です。加熱するのが「難しい」と考えられているものは、一般的に高い熱質量を持っています。たとえば、レンガやコンクリートは、大量の熱エネルギーが供給された後にのみ加熱されます。対照的に、木材のような軽量の物体は、熱の吸収や蓄熱が苦手なため、熱質量が低くなります。
アルミニウム箔は、質量が小さく、表面積が大きいため、熱質量が小さい。アルミホイルがあまり熱を「保持」できないのはそのためです。
これらの要因が組み合わさって、アルミニウムはあまり熱を保持しないため、物を包むのに理想的な選択肢になります。また、保持する熱量がわずかであっても、金属の熱伝導率が高いため、すぐに熱が放出されます。
アルミホイルは長時間加熱しても熱く感じません。 (写真提供:Miljan Zivkovic/Shutterstock)
アルミホイルの有効性に関連することが多いもう 1 つの重要な要素は、比熱容量です。
アルミニウムの比熱容量
比熱容量 1 kg の物体の温度を 1 ケルビン (温度の SI 単位) 上昇させるのに必要な熱エネルギーの量を測定します。
アルミニウムの比熱容量が小さいというのはよくある誤解です。実際には、アルミニウムは、銅や鉄などの他の特定の金属と比較して、比較的高い比熱を持っています (出典)。実際、これが特定の調理器具がアルミニウムでできている理由です。
ただし、アルミホイルは薄すぎる また、個人の手に十分な熱を効果的に伝達するための非常に大きな表面積を持っています。
このように考えてみてください...非常に小さな容器には、ほんの少しの水しか入れることができません。水の入った容器を頭から空にしても、容器内の水の量が少なすぎるため、びしょぬれになることはありません。
一言で言えば、アルミホイルは、オーブンから取り出した後、周囲の空気に急速に熱を失うため、触っても熱く感じません。まだ少し熱があっても、指の小さな部分を温めるだけです (ただし、手全体ではありません)。
