熱はどうしてうつるのか？子どもに聞かれています。

質問

2年生の子どもの母親です。
先ほど質問されました。

座っていると座っていた場所が暖かくなるのはどうして？
熱が移って暖かくなるのは分かるけど
何か眼に見えないものが移動してるのか？？

お布団に入ったら暖かくなるのもわかるけど
あれは何がどうなって暖かくなるんだ？

熱の伝導・・と言う言葉がよぎりましたが説明できません。
詳しい方よろしくお願いします。

回答No.3

waamos · ベストアンサー

固体は熱エネルギーを、内部の原子や分子の振動エネルギーとして蓄えています。
接触によって原子や分子が衝突し、この振動エネルギーが固体の間を移動するわけです。
（固体をどんどん加熱していくと、原子や分子を結びつける力よりも振動エネルギーが大きくなり、
固体は溶けて液体になります）

熱エネルギーの移動には３種類の方法があります。

伝導：暖かいものが冷たいものに直接接触して、冷たいものに熱エネルギーが流れる
　　（ホットカーペットの上に座ると暖かいのは熱伝導のおかげです）
対流：暖かい流体（空気やお湯）自身が、熱エネルギーを持ったまま移動する
　　（エアコンの温風にあたると暖かいのは対流のおかげです）
輻射：暖かい物体の熱エネルギーが、光エネルギーとなり飛んでいって、別の物質を暖める
　　（扇風機みたいな形のハロゲンヒーターで温まるのは熱輻射です）

お子様の意図を推測するに、一番上の「熱伝導」の仕組みはどうなっているの？と
聞きたいのだと思います。ちびっ子に質問されたら、私ならこう答えると思います。

「実は布団も、人間の手も、すごく小さな粒で出来ています。あったかい人間の手を作っている粒は、
冷たい布団を作っている粒よりも激しくブルブルしています。あったかい物ほど、その中の粒は
激しくブルブルします。

暖かい人間の手が冷たい布団を触ると、激しく震えている手のツブツブが、あまり震えていない
布団のツブツブとぶつかり合います。止まっているピー玉に、勢い良く別のビー玉をぶつけると、
止まっていたビー玉は動き始め、その代わり、ぶつかった方のビー玉の動きはゆっくりになりますよね。
それと同じように、手のツブツブの勢いが布団のツブツブに移って、布団の粒が冷たかった時よりも
激しくブルブルし始めます。中の粒がより激しくブルブルしはじめるので、布団が暖かくなります。」

・物質が極小の粒、つまり原子や分子で出来ていること。
・熱の正体は、原子や分子の（振動も含めた）運動エネルギーであること。
・原子や分子の衝突によって、そのエネルギーが物質の間を移動出来ること。
・温度というのは、原子や分子が持っている（乱雑な）運動エネルギーの尺度であること。

この４点を噛み砕いて説明してあげればよいのではないでしょうか？勘の良いちびっ子には
「何で冷たいほうのツブツブから、暖かいほうのツブツブに勢いがうつらないの？」と突っ込まれそうですが。

参考URL：

http://www.kagaku.info/faq/thamal000614/index.htm

お礼

すっかりそのまま説明させていただきました。
理解したようです。助かりました！ありがとうございました。

眼には見えない物質やエネルギーについては
概念がなんとなくあるようだったのでスムーズでした。

全く難しいことを疑問に思うものです・・。

冷たい方からは震動が少ないので温かい方には熱がうつらない、ということで良いんですかね？
いや・・温かい方がぬるくなるのは冷たい方に熱が奪われるから・・。
震動の差があまりありすぎるとスムーズに伝わらない・・のかな。

私の方が疑問になっちゃいました（笑）

回答No.2

gldfish

すみません、No.1さんの説明じゃ「エネルギーが何たるか」に対するある程度の認識ありきの回答にしかならず、このお子様の質問の根本的な答えにはならないと思いますね。「エネルギーってなんなの？　どんなもの？」と問われたら・・・自分はどんなものか到底説明出来ないですし、ピンと来ないです。

それ以前に、「熱」という‘もの’が存在する訳ではなく（熱素とかいう概念の時代ではないですので・・）、つまりは温度が上がったり下がったりするという事ですよね。まずは「温度」というものから説明すべきなのかもしれません。とはいえ自分にはうまく出来そうにないです・・・すみません。

お礼

食べたものがエネルギーになる、と言う事は話してあったので
エネルギーの概念はなんとなくつかんでいるようです。
世の中には眼に見えないいろいろな物質があると言う事に気付き始めたようです。
お気づかいありがとうございました。

回答No.1

wildcat-yp

２年生の子供に理解できるのかどうかわかりませんが、熱はエネルギーです。目には見えません。

温度が高いところはエネルギーがたくさんあります。低いところには少しだけです。
エネルギーがたくさんあるところと少ないところが触れ合うと、エネルギーはたくさんあるところから少ないところに移っていきます。

そんな説明では理解できないですか？

別にごまかしても嘘でもなく、大学レベルでも普通に通用する理論ですが。

お礼

2年生の質問という配慮を頂いたうえでの回答ありがとうございました。
参考にさせていただきましたし、私も改めて勉強になりました。