まとめ
- 物質（主に固体）の内部において、熱が温度の高い方から低い方へと順次に移動する現象です。
- 物質そのものが移動するのではなく、隣接する粒子間でエネルギーが受け渡されることで熱が伝わります。
- 金属は一般に熱伝導率が高く、銀、銅、アルミニウム、鉄の順に熱が伝わりやすい性質があります。
解説
熱の移動には「伝導」「対流」「放射」の3つの形態がありますが、伝導は主に固体で見られる現象です。物質を構成する粒子が熱エネルギーを得て振動し、その振動が隣の粒子へと次々に伝わっていくことで、物体全体の温度が変化します。このとき、液体や気体のように物質そのものが循環して熱を運ぶ「対流」とは異なり、物質の位置は変わりません。
熱が伝わる速さは物質の種類によって大きく異なります。これを「熱伝導率」と呼び、自由電子を持つ金属は非金属に比べて非常に高い値を示します。例えば、鍋の底が熱せられると取っ手まで熱くなるのは、金属の伝導によるものです。一方で、空気や水は固体に比べると熱伝導率が非常に低いため、これらが静止している状態では熱は伝わりにくくなります。ビーカーや試験管の壁を通して熱が伝わるのも、この伝導の仕組みによるものです。
あついお湯の中に金属のスプーンを入れておくと、お湯につかっていない持ち手の部分まであつくなってきます。これは、熱がスプーンの中をじゅんじゅんに伝わっていったからです。このように、物の中を熱が伝わっていくことを伝導といいます。
熱は必ず、温度が高いほうから低いほうへと流れていく性質があります。また、熱の伝わりやすさは物の種類によってちがいます。鉄やアルミニウムなどの金属は熱を伝えやすいですが、木やプラスチック、空気などは熱を伝えにくいという特ちょうがあります。
金属の中でも、熱が伝わる速さには順番があります。一番速いのは銀で、その次に銅、アルミニウム、鉄と続きます。理科の実験で、金属のぼうにロウをぬって、どこからとけるかを調べるとき、火に近いほうから順番にとけていくのは、熱が伝導によって伝わっているしょうこなのです。
フライパンの持ち手が木やプラスチックでできているのはなぜでしょう？それは、木やプラスチックが熱を伝えにくい性質（低い熱伝導率）を持っているからです。もし持ち手が金属のままだと、伝導によってすぐに熱くなってしまい、手で持つことができなくなってしまいます。道具の材料には、熱の伝わり方のちがいがうまく利用されているのですね。
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