熱伝導率の定義を数字と単位を使って簡単に教えてください。 例:速度 km/h 1時間に1km進む み

熱伝導率の定義を数字と単位を使って簡単に教えてください。

例:速度　km/h 1時間に1km進む
みたいな感じでお願いします

質問者からの補足コメント

• 調べた感じだと
  
  1mの厚さの材料の両面の温度差が１°cの状態で1時間置いたときに反対側に届いた熱量
  
  という解釈をしていますがどうでしょうか？

    補足日時：2020/03/08 01:09

• 赤、青どっちの断面積ですか？
  赤の方だと思っていたのですが、調べているうちにわからなくなってしまいました。

  
    補足日時：2020/03/08 12:29

• 伝熱量なのですが、断面積を厚さで割ると単位断面積になって厚さの意味がないと感じたのですがなぜ割るのですか？
  質問ばかりですみません

    補足日時：2020/03/08 13:22

No.2 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2020/03/08 10:58

断面積 S [m^2] で厚さ L [m] に物体の両側の温度差が ΔT [K] のとき、t 秒間に移動する熱量を Q [J] は

　Q = k(S/L)ΔT･t [J]

と表せます。移動する熱量は「温度差が大きいほど大きく」「断面積が大きいほど大きく」「厚さが小さいほど大きい」「時間が長いほど大きい」ことになりますから。
このときの「比例定数：k」が熱伝達率の定義です。

熱伝達率を単独で書いて「単位」を確認すれば

　k = QL/(tSΔT) [J･m/(s･m^2･K)] = QL/(tSΔT) [J/(s･m･K)] = QL/(tSΔT) [W/(m･K)]

ということになります。
一見わかりづらいですが、分母の「m」は「分母にある断面積：m^2」と「分子にある厚さ：m」の合算結果と考えれば理解できるはずです。


＞調べた感じだと
＞
＞1mの厚さの材料の両面の温度差が１°cの状態で1時間置いたときに反対側に届いた熱量
＞
＞という解釈をしていますがどうでしょうか？

「単位断面積 1 m^2 あたり」という条件が抜けています。
また、「時間」の単位は「１時間」ではなく「１秒」です。

この回答へのお礼

長ったらしい補足にも答えてくださりありがとうございます。

他の力学が比例ばかりで反比例が抜けていました

お礼日時：2020/03/08 15:00

No.4 回答者： yhr2 回答日時： 2020/03/08 14:53

No.3 です。

「補足」に書かれたことについて。

＞伝熱量なのですが、断面積を厚さで割ると単位断面積になって厚さの意味がないと感じたのですがなぜ割るのですか？

伝熱量の式をよく見てくださいね。
「断面積を厚さで割る」わけではありませんよ。
「単位断面積で、単位厚さあたり」と計算しているのですよ。
「単位断面積あたり」を計算するために「断面積」で割り、
「単位厚さあたり」を計算するために「厚さ」で割っています。
「厚さ」そのものが「伝熱量に反比例」しているので、計算式上は「厚さをかける」みたいなことになっていますが。

「伝熱量」と、「断面積」「厚さ」の「比例関係「反比例関係」をよく考えてみてください。すべてが「比例」するわけではなく、「反比例」するものもあるのですから。
「考え方」を整理すれば理解できますよ。

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2020/03/08 12:36

No.2 です。

「補足」に書かれたことについて。

＞赤、青どっちの断面積ですか？

熱は「温度の高い方から低い方へ」つまりこの図では「1 ℃」の部分から「0 ℃」の方向に流れるので、熱が通過する断面積は「青」です。

#2 に書いた式で使っている
　断面積 S [m^2]
と
　厚さ L [m]
で、熱の伝わる物質の「体積：SL [m^3]」が決まると考えれば、「厚さ」と「断面積」とは直交する方向だということが分かりますよね？

No.1 回答者： Zincer 回答日時： 2020/03/08 08:18

面積の項が抜けています。

（移動する）熱量を基準に考えるならば
熱伝導率に比例（熱伝導率の定義にも等しい）
温度勾配に比例
※｢温度差／単位長さ｣なのですが、厚さ方向の温度分布が熱伝導率の関数なので、ここが複雑です。
時間に比例
面積に比例
※熱流速（熱の移動方向）に対して垂直な断面積を考えなければいけないので形状に依存する。円管なだけでも面倒。
ということです。

熱　伝　導　率
https://www.osaka-kyoiku.ac.jp/~masako/exp/netuw …