熱の伝わり方（伝導・対流・放射）

熱の伝わり方には、熱伝導・対流・放射（熱放射）の 3 種類がある。熱の伝わり方について述べた文として正しいものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

• ア　太陽からの熱が、ほぼ真空の宇宙空間を通って地球に届くのは、対流によるものである。
• イ　熱伝導では、物質そのものは移動せず、高温部の粒子の激しい熱運動がとなりの粒子へ次々に伝わることで、熱が高温部から低温部へ伝わる。
• ウ　放射による熱の移動は、真空中では起こらない。
• エ　対流は、液体や気体の中だけでなく、固体の中でも同じように起こる。

水を入れた鍋をこんろにかけて底から加熱すると、底の近くで温められた水は膨張して密度が小さくなり、上へ移動する。かわりにまだ温まっていない上の方の水が下へ移動し、これがくり返されて水全体が温まっていく。このように、液体や気体の物質そのものが移動することによって熱が運ばれる熱の伝わり方を何というか。

熱の伝わり方と熱膨張について述べた文として正しいものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。

• ア　熱の伝導では、接している物体どうしの間で、温度の低い物体から温度の高い物体へ熱が移動する。
• イ　対流とは、固体の内部で、物質そのものは移動せずに、熱が高温部から低温部へ順に伝わっていく現象である。
• ウ　液体や気体の一部があたためられると、その部分は膨張して密度が小さくなって上昇し、まわりの冷たい部分が下降することで対流が起こる。
• エ　放射（熱放射）による熱の移動には物質が必要なので、真空中では放射によって熱は伝わらない。

身のまわりの現象と、熱の伝わり方（伝導・対流・放射）や熱膨張との関係について述べた文として誤っているものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　鉄道のレールのつなぎ目に少しすき間をあけておくのは、気温が上がってレールが熱膨張したときに、レールどうしが押し合って曲がるのを防ぐためである。
• イ　ストーブで部屋の空気を暖めると、暖められた空気が膨張して密度が小さくなって上昇し、まわりの冷たい空気が流れこむことで部屋全体が暖まる。これは対流による熱の移動である。
• ウ　金属のスプーンの一端を熱い湯に入れておくと、湯につかっていないもう一端もしだいに熱くなる。これは、熱が放射によってスプーンの中を伝わるためである。
• エ　太陽からの熱が、物質がほとんどない宇宙空間を通って地球に届くのは、熱が赤外線などの電磁波として運ばれる放射によるものである。
• オ　熱膨張の割合が異なる 2 種類の金属板をはり合わせたもの（バイメタル）は、温度が変化すると、2 枚の金属板の伸び縮みの違いによって曲がる。

魔法瓶（真空断熱の水筒）は、ガラスや金属の壁を二重にして、壁と壁の間をほぼ真空にしてある。壁の間に物質がほとんどないので、物質の中を高温部から低温部へ熱が順に伝わる熱伝導や、液体・気体が流れて熱を運ぶ対流による熱の移動はほとんど起こらない。

それでも、内側の壁が熱いと、壁から赤外線などの電磁波が出て、その電磁波が真空中を進み、外側の壁に吸収されることで熱が移動する。太陽の熱が宇宙空間を通って地球に届くのも同じしくみである。魔法瓶では、壁の表面を銀色の鏡のように仕上げて電磁波を反射させ、この熱の移動も小さくしている。

熱の伝わり方は、熱伝導・対流と、もう 1 つの合わせて 3 種類に分けられる。第 2 段落で述べた、物質の仲立ちを必要とせず真空中でも起こる熱の伝わり方は、その残りの 1 つである。この熱の伝わり方の名称を答えよ（同じものを指す別の呼び方で答えてもよい）。