ドライヤーの熱は輻射熱？伝導熱？

質問

物理にはとんと疎い素人なので教えて下さい。
白熱電球や電気ストーブに手をかざしたときに暖かく感じるのは輻射熱である事は多くの書き込みを読んで理解しましたが、ヘアードライヤーから吹き付ける風が熱く感じるのは、輻射熱によるものなのか伝導熱によるものなのか理解できません。
暖められた空気が媒介しているので伝導熱のような気もしますけど…

回答No.11

satoumasaru · ベストアンサー

＃４です。質問者様から補足がありましたので再度回答させていただきます。

>ヘアードライヤーで熱せられた空気が熱いと感じるのは、大部分は対流熱ですか？

熱いと感じるのは伝導熱でしょうね。たとえば、鍋を火にかけたとしますよね、そうすると、ガスが鍋を温め、そこで水の対流がおきます。そこの表面を指でさわってみると熱いですね。

対流で熱が運ばれて、さいごに湯から指へ伝わるときは伝導ですよね。ドライヤーもこれと条件は全く同じです。

ですから、熱を運ぶのはドライヤーの場合は熱風＝対流なのですが、さいごに熱風から髪に伝わるのは伝導というのが正解なのでしょうね。

>色んな意見が出てきてしまって、益々分からなくなってしまいました。

ほんとですね、皆さんの意見をみているとわたしも勉強になります。

>結局全部を兼ね備えたミックス熱(造語です)のような気がしてきました。

結局、輻射、伝導、対流というのは熱の運び方の問題ですから、熱の感じ方の問題ではないのかもしれませんね。ですから熱の感じ方の問題はこれらが全てミックスしているとのお考えは正しいような気もします。

回答No.10

fitto

空気は断熱物質です。空気内の伝導熱は期待できないので忘れてください。
空気の流れ
冷たい空気→ドライヤー　→輻射熱により暖められる→強制移動（強制対流？）
→輻射熱で髪の毛を暖める→髪の毛にぶつかると熱伝導で熱を伝える。
→次々と空気が強制移動されてくるので輻射・熱伝導が繰り返される。

空気の断熱性
サウナで１００℃であってもやけどしませんが、お湯の１００℃はやけどします。
これは、空気が断熱性が高いので、皮膚に当たった空気だけが熱を伝え、それ以外の空気は輻射熱でしか熱を伝えられないからです。

回答No.9

leo-ultra

＃８です。回答者の方から補足質問いただいたので回答させていただきます。
>ところで熱風で暖められた髪は、どんな熱の伝わり方で暖まると説明できますか？（伝導熱？輻射熱？対流熱？）

この点についてはもう既に議論がつくされているような気もしますが、熱を運んでいるのは風（空気分子）です。（輻射を否定する理由は、スイッチを切った瞬間、風はすぐやんで熱を感じなくなるが、ドライヤーの中のヒーターは数秒赤くなっており、この間も輻射は起こっているはずだが、感じないので、主要因ではない。）

風が熱を運んでいるので、しいてあげれば「対流」。
（ちょっと本来の対流のイメージと違うが、三択ならばこれでしょう。）

回答No.8

leo-ultra

★回答者の皆さん、ドライヤーの働きを勘違いされていると思いますよ。
★熱はあくまでもアシストです。風が重要なのです。

だってドライヤーをしたって、髪の温度は40～50度くらいでしょう。それ以上だと髪がボロボロになりますよ。
仮に髪の温度が100度くらいに上昇するならば、
熱の効果が主になるかもしれませんが、そうじゃないので風が主役。

ようするに髪の毛の周りの湿った空気を吹き飛ばして、比較的乾いた空気を供給して水の蒸発を促進しているわけですよ。要するに、洗濯物を風の強い日に干すと早く乾くのと同じです。

熱は気化熱を補って、蒸発を促進することを補佐しているだけだと。例えば、ドライヤで冷風にして髪に当てていても、熱風よりは時間がかかりますが、髪の毛は乾くのでは？

補足

ところで熱風で暖められた髪は、どんな熱の伝わり方で暖まると説明できますか？（伝導熱？輻射熱？対流熱？）

回答No.7

myeyesonly

何やら大混乱を招いてしまったようです。m(__)m

私の認識では、熱が他の物に伝わる経路としては「伝導」と「輻射」しかなく、「対流」というのは、気体（もしくは液体）の中だけで起こる熱い部分が移動する現象だ、と捉えてるわけです。

ドライヤーから噴出した熱い空気が髪の毛に熱を伝える部分というのは、熱い（振動の激しい）空気が髪の毛にぶつかって熱を伝えます。

これは固体で熱が伝わる「伝導」と同じ現象です。

熱い空気は近頃はやりの遠赤外線も出してますから、この赤外線が当たる事でも熱が伝わります。
これは「輻射」です。

じゃドライヤーの風は何なのか、という事ですが、強制的に対流を起こしてるのはその通りだと思いますが、これは、「熱い空気を髪の毛の近くまで運んでいる」のであって「髪の毛に熱を伝えている」って事じゃないのでは？というのが私の意見です。

宇宙まで引っ張り出して混乱させて申し訳ありません。m(__)m

回答No.6

myeyesonly

あ、一つ忘れてました。

熱せられた空気もそれ自体が赤外線を発してますから、当然、輻射熱もかなりあるはずです。

回答No.5

myeyesonly

こんにちは。意見が別れてるみたいですね。
私は伝導だと思います。

ドライヤーの熱風が髪の毛と衝突する場所では、熱風の中にある振動の激しい空気の分子が髪の毛と衝突し、自分の持ってる振動のエネルギー（熱）を髪の毛に与えて、髪の毛の分子？が振動し、温度が上昇するわけです。

この現象はお互いが固体であれば伝導です。

では気体である場合、どこが違うのかというと重力の影響を受けて、ちょっと変わった現象が起きる事です。

つまり対流ですが、同じ相（気体なら気体、液体なら液体）の中で密度の違う部分が出来ると、重力の影響で、その中で密度の違う部分の物質の移動が起こる事を言います。

その際、熱の移動も伴うので、熱の移動手段として対流は扱われますが、この場合、移動する場所は同じ相（気体、液体など）の中になります。

重力の影響がない宇宙空間などでは、気体や液体を温めても対流は起こりません。

分子同士の間隔が広い分、時間がかかりますが、隣の分子に直接ぶつかって振動エネルギーを伝える伝導によって熱が伝わります。

地上には重力がありますが、髪の毛は気体ではないですので、対流には影響せず、熱の消費のみを行います。

ではドライヤーの扇風機の意味ですが、熱せられた物体を次から次へとぶつけてくる事に相当します。

補足

御回答を戴きながら、まだ理解できていません。
話しが宇宙まで行っちゃって、物理って余計に難しく感じちゃいました。
地球上にあるヘアードライヤーで暖められた空気が熱いと感じるのは、熱移動の3原則でいうところの一つだけではなく、伝導熱であり輻射熱であり対流熱という意味になるのでしょうか？
ということはそれぞれの伝達率は、建築資材で使われる対流熱5％、伝導熱20％、輻射熱75%と同じですか？

回答No.4

satoumasaru

こんにちは、はじめまして。ドライヤーの暖かさですね。

まず、熱伝導には輻射、伝導、対流とあります。実際の熱伝導では輻射、伝導、対流のひとつだけで他の要素が全くないというのは真空中の輻射ぐらいでしょうね。ただ、熱のほとんどがこれで伝わるということはいえそうです。

で、意外なようですが、この場合は対流になります。対流というのは、私たちは学校教育で、コンロなどの中で水が下から上へいって周辺のほうへいってまた沈むという状態を考えます。しかしこれは対流のなかの一部なのです。

対流の定義は、「流体が連続的に移動することによって熱を伝える事」です。ですから私たちが思い浮かべる対流というのは、対流の一部にしかすぎません。

で、この場合ですがファンによって暖められた流体（空気）が（髪の毛に）熱を伝えますので対流です。

もっとも、最初に申し上げたように、対流だけで熱を伝えているわけではなく、当然にヒーターから空気へ、そして空気から髪へは、伝導により伝えられてはいるのでしょうが、大部分は、対流により熱が伝えられています。

補足

ヘアードライヤーで熱せられた空気が熱いと感じるのは、大部分は対流熱ですか？
色んな意見が出てきてしまって、益々分からなくなってしまいました。
それぞれ参考になるご説明ですが、結局全部を兼ね備えたミックス熱(造語です)のような気がしてきました。

回答No.3

silverbear

素人だからよくわからねぇんだけど放射熱だったらファンはいらねぇと思うんだ。
もし放射熱でファンが必要だったら太陽はどうやって地球を暖めてるんだろう？

そして、放射熱が空気を暖めることができるなら、何故日向と日陰の温度が違うんだい？もし空気も暖めることができるなら日向も日陰も関係ないのでは？

基本的に伝道熱で空気に熱を与えてそれをファンで髪の毛に送ってその空気が髪に熱を与えてるんだと思う。
だから伝道熱だと思う。

もし伝道熱だったら何を暖めてるんだい？
もし放射熱だったら何故ファンを回す必要があるんだい？

補足

意見としては理解できました。
要するに熱せられた空気は伝導熱によるもので、ドライヤーは熱風を連続的にぶつけて熱いと感じるわけだから伝導熱という意味ですかね？
ミックスという考え方もありかと思いました。

回答No.2

fitto

輻射熱でも伝導熱でもありません。
自然現象？で、熱を伝える（伝熱）には
・輻射熱（放射伝熱）
・伝導熱（伝導伝熱）
・対流伝熱
などがあります。
ドライヤーは強制的に熱を伝えるので、どれにも属しません。
しいて言えば、強制対流伝熱かも。　（汗

補足

それぞれミックスした熱でしょうか

回答No.1

quatro100

簡単に書けば
輻射熱
　→高温の物体から発生する赤外線
伝導熱
　→物質内を伝わってくる熱量
です。
ドライヤーはヒータが空気を暖めて、それをタービンで流しています。
ところで空気の温度って何だかご存じですか。
簡単に言えば空気分子の運動エネルギーです。
では送られる前の空気を暖めているのはヒータの温度です（これは伝導熱です）。
だからといって空気の熱が伝導熱というのは早計です。金属の熱は金属原子と自由電子の振動による運動エネルギーでその振動が空気に伝わるから空気も激しく運動するのです。ここに輻射熱も同時に作用します。赤外線が空気分子を励起させます（比率は大きくないのでは・・・）
つまりドライヤーの暖かい空気はヒータの伝導熱および輻射熱で励起されて高温になった空気なのです。
これでは伝導熱とも輻射熱とも言いませんよね。
考え方は夏の太陽に熱せられたあつい空気と同じ物と言っていいのでは。

補足

それぞれミックスした熱伝導という意味なんですよね？
概ね、どれくらいの割合でしょうか？
建築資材では、流熱が5％、伝導熱が20％輻射熱が75%という決まり文句みたいなものがあるらしいですが、この場合も当てはまると思いますか？

もう一つの例えとして、火のついたライターの横に手をかざして熱いと感じるのは輻射熱によるものとは理解できますが、炎の上で熱いと感じるのは輻射熱と対流熱と云うことにもなりますよね。