熱伝導 （伝導伝熱）

熱伝導 （伝導伝熱）

熱伝導とは、物質の中で熱が伝わる（移動する）ことで、熱の伝わりやすさには物質によって異なる（熱伝導率）。ガラス板やコンクリートの壁などの平板の熱伝導を考えたとき、それぞれの材質に応じて熱伝導率が異なり、熱の伝わりやすさもまた異なる。また、熱伝導に対流を合わせたものを熱伝達という。

熱流束

熱流束(heat flux)とは単位時間、単位面積あたりに流れる熱である。単位はW/m²といい、熱流束は温度差t₂-t₁に比例し、壁の厚さに反比例する。そのため壁が厚ければ熱いほど、熱は伝わりにくい。

熱伝導率

熱伝導率は、物体の中の熱の伝わりやすさを示す数値である。物質によって熱伝導率が異なり、熱が伝わりにくい物質は断熱保温性能がいいといえ、熱が伝わりやすい物質は放熱性能がよい、といえる。一般に、金属＞非金属＞液体＞気体となる。特に真空状態では、熱伝導率が0となり、断熱効果が日常品（魔法瓶など）に利用されている。

伝熱量

伝熱量は次式で表される。ここでは板厚を想定している。時間が長く、表面積が大きいほど熱は伝わりやすく、板厚が大きいほど熱が伝わりにくくなることを示している。また次式をフーリエ法則という。

多板の熱伝導

板と流体の熱伝導率

多層の板だけでなく、それに接する板の流体(多くの場合、空気)の熱伝導や熱流束を考慮しなければならない。板と流体の間に温度境界層ができる。

温度伝導率（温度拡散率・熱拡散率）

温度伝導率（温度拡散率・熱拡散率）とは、温度の伝わりやすさで、熱伝導率λを密度と定圧比熱Cpで割った値と定義される。この値が大きいほど温度の変化はしやすくなる。

定常熱伝導・非定常熱伝導

• 定常熱伝導：熱の伝わり方が常に一定で、温度分布も時間によって変わらない
• 非定常熱伝導：熱の伝わり方が時間とともに変化し、それによって温度分布が一定でない