1. 伝導による熱伝達の定義
木製の椅子に座ると、椅子の表面が温かくなります。逆に、プラスチックや金属製の椅子に座ると、座った後も椅子の表面は温かく感じません。なぜ木製の椅子の表面は温かくなるのに、金属製の椅子の表面は温かくならないのでしょうか？マットレスなしで冷たい床に寝ると、なぜ痛みを感じるのでしょうか？防寒ジャケットを着たことがありますか？なぜ防寒ジャケットのほとんどはウールでできているのでしょうか？伝導による熱伝達というテーマには、まだまだ考えるべきことや疑問に思うべきことがたくさんあります。
高温の物体の一部が低温の物体に接触すると、エネルギーは高温の物体から低温の物体へと移動します。エネルギーが加わることで、原子や分子の動きが速くなります。分子は運動エネルギー（KE = 1/2 mv²）を持ちます。運動エネルギーが大きいほど、速く動く分子は隣接する分子に衝突します。衝突した分子は、さらに隣の分子に衝突します。このようにして、分子は互いに衝突しながらエネルギーを移動させます。物体を構成する分子間の衝突によって生じる熱伝達は、伝導による熱伝達と呼ばれます。
2. 伝導による熱伝達の式
左側の物体は温度が高い（T1右側の物体は温度が低い（T）2温度差（T）のため1 – T2熱は高温の物体から低温の物体へと移動します（熱の流れの方向は右方向）。熱が通過する物体は断面積（A）と長さ（l）を持ちます。
実験結果に基づくと、一定時間間隔（Q/t）の間に移動する熱量は温度差（T 1 – T 2 ）に正比例する。
断面積（A）、物体の性質（k = 熱伝導率）に依存し、物体の長さに反比例する。伝導による熱伝達の式は次のようになる。
説明：Q/t = 熱伝達率、k = 熱伝導率、A = 断面積、T 1 = 高温、T 2 = 低温、l = 物体の長さ。
3. 熱伝導率（k）
なぜほとんどの調理器具はアルミニウムでできているのでしょうか? 左手に鉄、右手にガラスを持って、鉄とガラスを火に当てると、左手と右手のどちらが先に熱くなるでしょうか? これらの質問、そしておそらく他にも質問があると思いますが、これらは物体の熱伝導率に関係しています。物体の熱伝導率とは、物体が熱を物体を通して移動させる能力のことです。熱伝導率 (k) が大きい物体は、熱伝導率が高い（熱伝導率が高い）物体です。逆に、熱伝導率が小さい物体は、熱伝導率が低い（熱伝導率が低い）物体です。
4. 伝導による熱伝達の応用
タイルはカーペットよりも冷たく感じるのはなぜでしょうか？ タイルはカーペットよりも熱伝導率が高いからです。つまり、タイルは熱伝導率が高く、カーペットは熱伝導率が低いのです。カーペットの上を歩くと、足からカーペットに向かって熱が流れます。これは、私たちの体温がカーペットの温度よりも高いためです。カーペットは熱伝導率が低いため、足から流れた熱がカーペットの表面に蓄積され、カーペットが温かくなります。一方、タイルやセラミックの上を歩くと、足からタイルやセラミックに向かって熱が流れます。タイルは熱伝導率が高いため、熱がタイルの表面に留まりません。熱がスムーズに流れるため、足が冷たく感じるのです。
床に敷く台なしで寝ると、痛みを感じることがあります。なぜでしょうか？それは、体から床へ熱が移動するためです。熱は移動するエネルギーです。体から多くの熱が失われると、体内のエネルギーが減少します。エネルギーが不足すると、病気になってしまうのです。
窓やドアの機能は何ですか？ドアや窓はなぜ木製であるべきなのでしょうか？夜間は、家の外の温度は家の中の気温よりも低くなります。この気温差によって、家の中から外へ熱が移動します。そのため、通常は夜間にドアや窓を閉めます。窓やドアの内側に閉じ込められた空気は、優れた断熱材として機能します。物体の熱伝導率が小さいほど、物体を通して伝導による熱伝達は難しくなります。
衣服は、文明的で正常な人間としての地位を維持するだけでなく、体温を安定させる役割も果たします。私たちが着る服は、通常、気温に合わせて調整されています。気温が十分に低い場合、着る服は厚手になります。厚手の毛布や衣服（ジャケットなど）は、空気の移動を妨げます。空気は皮膚とジャケットや毛布の間に閉じ込められます。私たちの体と閉じ込められた空気の間には温度差があるため、熱は体から空気へと移動します。体から熱が加わることで、閉じ込められた空気の温度が上昇します（空気が暖かくなります）。空気の熱伝導率は極めて低いため、体から熱が逃げることはありません。こうして体温が維持されます。気温が十分に低いときにジャケットを着ないと、体から熱が放出されます。体から放出される熱が多いほど、体は多くのエネルギーを失います。
