クール暖とエアコンの違い

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輻射波はどんな物質とも合うかというと、そうではありません。波長とエネルギーの「強さ」と「質」は、その物質との相性(共鳴)によって、効果のほどが変わってきます。例えば、ハンバーグを普通の鉄板で焼くと表面だけ焼け焦げていて、いざ食べると生焼けの状態だったという話をよく聞きますが、これは鉄板から放射される「波長」がハンバーグの欲しがる波長と共鳴しないからです。これを物理的にみると、鉄板は比熱が小さいため高温になる。しかも鉄板は熱としての分子振動が速く、その振動数がハンバーグの欲しがる振動数と合わない。

以前は輻射の果たす大きな役割に気付かれていませんでした。現在では、全ての熱移動を100とした場合、輻射による移動は75%を占める(対流15%、伝導10%)というのが諸研究機関の統一見解となっています。

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対流による伝熱は、気体あるいは液体が部分だけ熱せられると密度が小さくなり、上昇することによって上下の流れを生じ、熱を移動させます。したがって、上面から熱を与えても対流は起こりません。

物体の内部を温度の高い所から低い部分へ熱が順次伝わっていく現象を伝導といいます。固体>液体>気体のほうが伝導が弱いのは、熱振動を伝えるための原子の密度が小さくなるためです。熱伝導は液体の水は銅の1/600以上の低さになり、気体の空気は不良導体といってよく、銅の1/2,000となります。

熱は光と同じように、真空の中や空気中を輻射の場と介して伝播することができます。このように、光と同じように熱が伝わることを熱輻射といいます。

簡単な例で言えば、冬は外気が寒いのに日光が当たっている部分だけ暖かく感じる「日なたぼっこ」。これは太陽の遠赤外線効果による輻射です。また真夏に、トンネルの中に入った際、ひんやりとした涼しさを感じます。これは身体の熱が温度の低い壁に放出されて涼しさを感じる現象で、同じく輻射の効果です。空気を媒体とせず熱が伝わる現象で、温度が高いところから低いところへ、熱の移動が起こるのです。

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