熱流速の式に出てくる「-」

質問

熱流速の式

q=-λ(dT/dx)

q:熱流速、λ:熱伝導率、dT/dx:温度勾配

の式にある「-」の記号って、どう説明すればいいでしょうか？なんとなくつじつまあわせの「-」だと思っているんですが・・・。
多分「-」がないと、dT/dxが負になっているのでqの値がおかしなことになるとか何とかだったような気がしたんですけど。

回答No.1

siegmund · ベストアンサー

熱は温度の高い側から低い側に流れます．
dT/dx > 0 なら x の大きい側ほど温度が高いと言うことですから，
熱は x 軸の負の方向に流れます．
すなわち，q<0．

回答No.2

sanori

重力加速度はｇ＝９．８ｍ／ｓ^2 であることは、ご存知かと思います。

そして、高さｈ、質量ｍの物体の位置エネルギーは、ｍｇｈであることも、ご存知かと思います。

しかし、ｍｇｈは「重力のエネルギー」、すなわち、「重力」という名の労働者が行った仕事ではありません。
物体から手を離したとき、重力が、これから行う仕事がｍｇｈです。

高さ方向に距離ｘを考えるとき、重力加速度は、ｘ方向とは逆の方向に働いています。

つまり、
－９．８ｍ／ｓ^2　×　質量
という力に逆らって行う仕事
＋９．８ｍ／ｓ^2　×　質量
が、位置エネルギーです。

これと、まったく同じことですよ。

つまり、
温度が高い場所というのは、温度を上げた人が行った結果です。

手を放した時から、その部分が下がるのことが、「その部分の温度の高さ」という名の労働者が自力でする行為です。
労働者が今持っている温度の高さは、他力ですから、符号が逆になります。