熱とはなんですか？

質問

熱とはなんですか？

温かいものと冷たいモノを接触させておくと、両方とも同じ温度になろうとします。
熱とは一体、なんなのでしょうか？
電気などと同じく、目に見えない物質なのですか？
それともまだ解明されてない物理現象なのでしょうか？

色々調べてみましたが、難しくて良く分かりませんでした・・・
端的に分かりやすく教えていただけませんでしょうか？

回答No.4

雪中庵（@psytex） · ベストアンサー

分子の振動または運動量（気体の場合）です。
物体を構成する分子が、最外殻電子同士で運動量（エネルギーの
最小単位である光量子）を交換し合う（電気的な反発）することで、
運動量を伝達する＝熱が伝わるのです。
固体の場合は、互いに拘束し合っているので、その位置での
振動が熱であり、振動が伝達する形で熱伝導します。
気体の場合、分子が自由に飛び回っているので、振動がそのまま
「飛び回る」速さにつながり、その運動量が大きくなればぶつかる
圧力も大きくなるので、温度が上がると圧力も上がるのです。
液体は、引き合ってくっついていますが固定はしておらず、加熱
して振動の運動量が増し、「引き合っている」力より大きくなると、
飛び出して気体になります（沸騰）。

「冷たいものと温かいものを接触させると同じ温度になる」というのは、
運動量が平均化されるだけで、ランダムな現象（エントロピー増大）
に過ぎません。
「ランダムな現象に過ぎない」というのは、水に赤インクを落とすと
混ざってピンクになりますが、箱の中に赤と白のボールを３個ずつ
入れて振ると、だいたい混ざりますが、左右に紅白が分かれる事も
しばしば起きます。
要するに、ピンクの水が赤インクと透明な水に分かれる可能性は、
全くない訳ではなく、ただ、状態の数が非常に多い中の１つなので
なかなか起きないだけなのです（それぞれの状態を識別できれば
どの状態も１／状態の数）。
その一例が、水分子が液体としての拘束を逃れて、気体として
飛び出すためには、100度になる必要があるのですが、コップの
水は徐々に蒸発していきます。
ランダムに運動量のやりとりの中で、たまたま100度の運動量を
超えるものが出て、飛び出しているのです。

回答No.5

apple-man

熱とは赤外線の別名だと思っていいと思います。

赤い色の光に近い波長ですが、人間の目には見えない
光です。

＞温かいものと冷たいモノを接触させておくと、

　目で見て接触しているようでも、原子レベルで考えた
場合、そのモノは接触していません。
　モノは、原子という粒子の集まりで、その原子と
いう粒子は、中心がプラスの電気を持っていて、
その中心（原子核といいます）の周りを
電子が飛んでいるといった構造になっています。

　電子どうしは、磁石のN極、S極どうしのように
反発しあうので、簡単にはくっつきません。

　そのため、モノを原子レベルで接触させるのは
非常に困難です。

　くっつけるのに成功すると、核融合反応というのが
おきて、大爆発が起こります。

＞電気などと同じく、目に見えない物質なのですか？

　光・・・、電波の仲間と言ったほうがわかり
やすいでしょうか。熱というのは電気と磁気がまざりあった波の一種です。

　この熱という波が、どうゆうとき発生するかというと、
原子が振動したときです。モノを触って熱いと
思うのは、原子の振動から発生した赤外線（つまり熱）で
人間の手の原子が振動し、それが神経の電気パルスに
変換され、脳まで伝わるという現象です。

＞両方とも同じ温度になろうとします。

　水面に手を入れてかき回すと、波が起きますよね。
この手が原子ので、起こる波が赤外線、つまり
熱です。水面に葉っぱか何か浮かんでいると、
波の振動を受けて揺れます。この波を受けて
ゆれた葉っぱが、熱を受けて温度が上がった
モノのほうの原子です。

　今現在、物理学的になぞとなっているのは、
水のたたえ話で言うところの、水、つまり
振動している本質は何なのか不明だと
いうことです。
　ですから、空気のようなガスもほとんど
存在していない真空の宇宙を、なぜ太陽の熱が
地球に伝わってくるのかわかりません。

　試験問題の答えなら、「太陽の熱は赤外線という
目に見えない、光の波の伝播によって地球に伝わる。」でいいのですが、
それが何の振動による波なのかわからないんです。

回答No.3

sanori

こんにちは。理系のおっさんです。

手元の物理学事典で「熱」の定義をしらべたら、
「高温の物体から低温の物体へ移動するエネルギーの流れ」
という微妙な書き方がされています。

一方、こちらには、「物体の温度変化の原因になるもの」と書かれています。
http://100.yahoo.co.jp/detail/%E7%86%B1%EF%BC%88%E7%89%A9%E4%BD%93%E3%81%AE%E6%B8%A9%E5%BA%A6%E5%A4%89%E5%8C%96%EF%BC%89/

しかし、それは置いといて
「温かいものと冷たいモノを接触させておくと、両方とも同じ温度になろうとします。」
ということについては、簡単に説明できます。

誰でも一度は、おはじきかビリヤードで遊んだ経験があると思います。
静止している玉Ａに玉Ｂをぶつけると、玉Ａは動き出し、玉Ｂは動きが遅くなります。
静止している玉Ａは絶対０度（マイナス２７３℃）と同じです。
玉Ａは、温度が高い玉Ｂがぶつかることによって、‘温度’が上がります。
一方、玉Ｂはぶつかった後、‘温度’が下がります。

物体は、気体、液体、固体の種類を問わず、すべて分子や原子の集団でできています。
その分子や原子が、上記における「玉」です。

冷たい空気と熱い空気が接すると、熱は熱い方から冷たい方へ移動して温度差が小さくなりますが、
これは、動きの遅い玉に動きの速い玉がぶつかることによって起きています。
液体も同様、固体も同様です。

容器に密封したお湯がだんだん冷めるのは、お湯から容器に熱が移動し、さらに、容器から周りの空気に熱が移動するからです。
お湯は水分子という「玉」の集まり、容器を構成する分子・原子も「玉」の集まり、周りの空気も玉の集まりです。
たくさんの玉同士が衝突し合い、衝突するたびに玉同士の速度差がだんだん小さくなり、最終的には全部同じ温度になります。

回答No.2

do_ra_ne_ko

端的に言えば、ＡＮo１さまの言うとおりでしょう。

分子または原子の運動（振動）だと思っていましたが、それで特に問題になったことはありません。
勿論、正確さを求めて、熱の定義を探したわけではありません。

鉄棒の鉄原子だって振動します。どれくらい振動しているかはすぐにわかります。
鉄棒に触ってみてください。熱ければ鉄原子が激しく振動しているということです。

まちがっても鉄棒が ブルブル 震えているなどとは考えないでください

回答No.1

noname#120962

分子の運動だった気が。
あたたかい飲み物は分子が運動してる。

高校生の時に先生が言ってた気がするけど私ばかだから違うかも。
違ったらすみませんf^_^;