熱の伝わり方

質問

熱はどのようにして物質を伝わっていくのでしょうか？
分子（電子）レベルでの説明をよろしくお願いします。
また、熱伝導に関するお勧めのサイトや本などがありましたら、
教えてください。よろしくお願いします。

回答No.3

DexMachina · ベストアンサー

No.2です。

まず始めに、前回の回答の訂正を・・・
「金属以外では、(概ね)結合を介して熱が伝わります」と説明しましたが、例えば
氷やナフタレンなど、分子が集合した形の場合、「水素結合や分子間力を介して」
というわけではなく、「隣接する分子同士のぶつかり合い」で伝わります。
大変失礼致しました。

> 例えば有機化合物であればパイ電子が熱伝導に関与しているのでしょうか？

π電子を持つ化合物であれば、その電子も熱伝導に関与します。
(有機物の範囲からは外れますが、例えばベンゼン無数に縮合環となったものと
　みることができる黒鉛の場合、このπ電子によって導電性を持ちます)

金属(及び黒鉛などの、電子による電気伝導性を持つ物質)と、それ以外の物質
による熱伝導の違いを改めてまとめると、
　前者は、「物質全体を動き回れる電子」が熱を伝導
　後者は、「隣接原子との結合/隣接分子・イオンとの衝突」で熱を伝導
ということになるかと思います。

つまり、金属系は電子が物質全体を回って熱を直接伝える(→電子同士の衝突
によっても伝わっていきますが)のに対し、
共有結合性の物質では、σ結合の電子は(主に)2原子間での行き来となるため、
「熱源側の原子→結合→隣接原子→次の結合→その隣の原子→・・・」といった、
段階的な伝わり方になる、ということです。

お礼

回答ありがとうございます。
お礼がとても遅くなり申し訳ありませんでした。

回答No.2

DexMachina

金属は一般的に熱伝導率が高いですが、これは金属内をランダムに飛び回っている
自由電子が、熱振動を伝える媒体となるためです。
金属同士での熱の伝わりやすさは、ほぼ「電導率(電気の通りやすさ)」によります。

一方、金属以外では、(概ね)結合を介して熱が伝わります。
なお、ダイヤモンドは結合の「硬さ」(変形しにくさ)により、熱伝導率が高くなっています。
これについては、硬い物(例えばボーリングのボール)とビーチボールとで何かを押した
場合、どちらが力(振動)を伝えやすいか、をイメージして戴くと、感覚的にわかりやすい
かと思います。

参考までにwikipediaへのリンクを張っておきます。
(わかりやすいかと訊かれると、ちょっと・・・(汗))

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%86%B1%E4%BC%9D%E5%B0%8E

お礼

回答ありがとうございます。
金属以外では結合を介して熱が伝わるとのことですが、
結合に関与している電子が熱を伝えているということなのでしょうか？
例えば有機化合物であればパイ電子が熱伝導に関与しているのでしょうか？
色々質問してしまい申し訳ありませんが、もしよろしければご回答お願いします。

回答No.1

noname#69788

分子の振動が伝わっていきます。

お礼

回答ありがとうございます。
分子の振動はどのように伝わっていくのでしょうか？
物質によって熱の伝わり方が違いますが、
熱の伝わりやすい物質と伝わりにくい物質では何が異なるのでしょうか？