新年も始まり、まさに真冬と呼ぶにふさわしい時期になりました。とにかく外に出るときは普段着の下にヒートテックは必須で、上着はコートかダウン。そしてマフラー、手袋はもちろんのこと、人目が気にならなければフードをかぶって耳やほっぺを隠したくなります。
こんな冬では、暖かい部屋がないとやっていけません。寒い部屋では生活していけません。なので、まずは暖かいとはどういうことなのか考えてみようと思います。

暖かいということは、温度が高いということ。温度が高いということは熱がある＝熱エネルギーが大きいということです。

暖かいどころには熱エネルギーがたくさんある状態です。もし、寒い場所にいてその寒い場所を暖かくしようとしたら熱エネルギーをどこかからもらって来なければいけません。
この熱エネルギーをもらってくる為には以下の3つの方法があるといわれています。

 

熱伝導

対流

輻射(放射)

 熱伝導

ざっくりとしたイメージだと、
ます熱伝導は、お鍋でお湯を沸かしている時に火が当たっているところだけじゃなくて、お鍋全体が熱くなっているということ。

もちろん、お鍋の縁を触るとヤケドすることは感覚的に知っていることだと思います。

 

あと最近ではアイスのスプーンをアルミといったを熱伝導のいい材料にして、人の体温で温めて冷たいアイスを溶かしてすくいやすくするなんていうオシャレな食器もあります。

この考えでいくと、味噌汁のお椀をアルミ製にしたら熱くて手で持てなくなってしまうということ。

対流

次に対流ですが、対流はその中で自然対流と強制対流に分かれます。

自然対流
自然対流は、暖かい空気や水は上に行って、冷たい空気や水は下に移動するという現象です。

身近な現象だと、ホットコーヒーから湯気が上に向かっていく場面ですね。あと昔はよくお風呂を沸かすと、お風呂のお湯の上の方はすごく熱いお湯なのに、お風呂の下の方は冷たい水になっているという現象です。(最近のお風呂では、あまりこの現象を見れない気がします。昔はお風呂に水を張ってから温めていたからでしょうか？)

強制対流

一方で強制対流は冬に冷たい風が体に当たると寒くなる。反対に温風が当たると暖かく感じたり暑く感じたりすること。扇風機なんかが身近な強制対流を発生させる道具ですね。

 

対流でひと括りで言うと、空気や水などの流体が熱を運ぶというイメージかと思います。
その中で自然対流は温度変化で、自然と流れが発生して、熱も動く。強制対流は風が吹く見たいに強制的に流れが出来て、熱も運ばれるイメージです

輻射

最後に輻射です。輻射と聞いてあまりイメージわかない人が多いと思います。

よく例であげられるのは、焚火の周りにいると火に直接触れてないのに熱く感じるっていう現象です。

カーボンヒーターなんかも、真っ赤になっているところから遠赤外線が出て離れたところを暖める暖房器具ですね。

あとスケールを大きくしてみると、太陽によって地球が温められているのも輻射の影響です。何もない宇宙空間を光として地球まで熱を伝えてくれています。

 

ちょっと私も説明していてもイメージつかないです。
でも結構、輻射を利用した暖房器具は多いです。

暖房器具でどの原理を使っているかという細かい所はまた別の機会に話させてもらいます。

ということで部屋を暖める為に熱の基本ということが少しでも理解できたかなと思います。このブログでは、この基本をベースにして、色々と話を進めていきます