同じ太さの銅とガラスの棒を熱湯に同時につけて熱の伝え方の違いである熱伝導率について学びました。
銅とガラスで熱伝導率を学ぶ
用意したのはガラスと銅の棒です。二本の棒を沸騰したお湯の中に入れます。指でどちらの棒の方が先に温度が高くなるかを確認します。
10秒ほどで銅の方がじんわり暖かくなります。銅の方が熱伝導率が高いことがわかります。
ヒートパイプ
こちらはぱっと見は銅の板に見えます。これを熱湯につけると
・
・
・
熱っ！
1秒で金属板全体が熱湯と同じ温度になりました。
これはヒートパイプといって中に液体が満たされており、対流することでパイプとしては凄まじい熱伝導率をほこります。ヒートパイプの熱伝導率は銅の100倍以上あるそうです。
熱伝導率は銅の100倍！
3秒程度で熱くて触れなくなりました。
ヒートパイプの仕組み
ヒートパイプの中は減圧された液体に満たされており、熱が加えられると中の液体が気体となり、温度差によって対流が起こります。温度の低い部分で気体が液体になって熱を発します。これを連鎖的に行うことでヒートパイプはどの部分も一定の温度になるのです。熱を伝えるのは放射、伝導、対流とありますが、対流の伝え方はとても速いということがわかりました。このヒートパイプは宇宙船やノートパソコンなどに活用されているそうです。
科学は素晴らしいです。