まとめ
- 電気エネルギーを熱エネルギーに変換し、電磁波として周囲に放出することで対象物を加熱する器具。
- 熱の伝わり方の一つである「放射」を利用しており、物体が高温になるほど放出される熱量が増大する性質を持つ。
- 放出された放射熱は、光と同様に「直進」や「反射」といった物理的特性を示し、真空や空気を介さずに熱を伝えることが可能である。
解説
物体が高温の状態になると、その表面からは放射熱(熱放射)が放出されます。電熱器はこの原理を利用した器具であり、電気ストーブなどがその代表例です。放射による熱移動の最大の特徴は、空気や水などの媒介物を必要とせず、真空状態であっても熱を直接伝えることができる点にあります。太陽のエネルギーが宇宙空間を経て地球に届くのも、この放射の仕組みによるものです。
放射熱は光(電磁波)と同じ物理的特性を有しているため、遮蔽物がない限り「直進」します。例えば、ストーブの前に衝立を置くと、その背後で暖かさが感じられなくなるのは、放射熱の直進が妨げられるためです。また、鏡のような反射面を用いることで、熱の進む方向を任意に変える「反射」も可能です。これにより、熱源から離れた特定の場所を効率的に加熱したり、温度計の数値を上昇させたりすることができます。
電熱器は、電気を使って熱を出し、まわりをあたためる道具のことです。電気ストーブなどがその仲間です。
電熱器から出る熱は「放射」という方法で伝わります。これは、光と同じようにまっすぐ進む性質があります。もし途中に板などのじゃま物があると、熱はそこではね返されたりさえぎられたりして、後ろ側までは届きません。日なたがあたたかくて、日かげがすずしいのは、太陽の熱がさえぎられているからなのです。
また、この熱は鏡を使うとはね返す(反射する)ことができます。鏡で太陽の光をはね返して遠くをてらすことができるのと同じように、電熱器の熱も鏡を使えば向きを変えて、はなれた場所をあたためることができます。
魔法瓶の内側が鏡のようにキラキラしているのを見たことがありますか?あれは、中に入れた飲み物の熱が「放射」で外に逃げないように、鏡で熱を内側にはね返して閉じ込めるための工夫なんですよ。
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