熱とはなにか

質問

熱は原子の運動エネルギーだと聞いたことがあります。
ではお風呂で温まるのは水の原子が激しく皮膚にぶつかって体が温かくなるんでしょうか？

体温は原子の動きとは関係ないんでしょうか？

メカニズムがよくわらないのですが、

どうか教えてください。

回答No.5

mmmma · ベストアンサー

＃４です。

＞ガスの分子の振動エネルギーが大きいから温度が高いのでしょうか？

そういうことです。

物質には固体、液体、気体があるのはご存知だと思いますが、これらは分子の運動と分子間に働く分子をくっつけようとする力の釣り合いで決まっています。固体はくっつける力が強くて、分子の位置も動かない状態。液体はくっつける力がそこそこで分子は離れられないが自由に動くことが出来る状態。気体は分子の運動が強くてくっつける力を振り払って自由に動ける状態です。

さて、ここに常温で液体の物質があるとします。温度を上げていくと分子の運動が活発になり、次第に分子をくっつける力を振り払って自由に動き出し、気体になります。
さらに温度を上げると運動が激しすぎて、分子が構成する原子に分解していきます（原子化）。さらに温度を上げると原子の核と電子がバラバラに動くようになります（プラズマ）。

逆に冷やしていくと分子の運動が小さくなり、固体になります。さらに冷やしていくと分子の運動がゼロ（本当はゼロではないらしいですが…）になります。このときの温度が絶対零度（-273.15℃）で、これ以下の温度は世の中に存在しません。

回答No.4

mmmma

まずはこちらをご覧ください。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%86%B1

＞振動はなぜ熱エネルギーなのでしょうか？
エネルギーは保存されるため、熱を分子に与えると、何らかの形でそのエネルギーを貯めなければなりません。分子にはエネルギーを貯める適切な手段がないため、分子自体が運動（飛んだり、振動したり、回転したり）することでエネルギーを貯めます。つまりエネルギーを貯めるには運動するしかないということです。
この分子の運動の程度を表したものが、温度になります。

それと温度の異なるものがある場合、熱の受け渡しを行って同じ温度になろうとします。温かい湯に冷たい人間が入ると、水の熱が人間の皮膚に伝わり皮膚の分子の振動が大きくなります。さらに熱が血管、血液へと伝わって、血液中の水や細胞などを構成する分子の振動が大きくなります。

物理学の話はここまでで、生物学に移りますと…
皮膚の分子の運動が大きくなると、人間はその部分が温かくなったと感じます。皮膚が温かくなると、その部分の血管が拡張し、体表部の血流が増えます。風呂に入ると全身の皮膚が暖められ、体表部で温まった血液が全身を巡るようになります。温かい血液が全身を暖めることで、筋肉や臓器の緊張がほぐれてリラックスした状態となり、「全身が暖まった」と感じるのです。

補足

ありがとうございます。
では炎は
ガスの分子の振動エネルギーが大きいから温度が高いのでしょうか？

回答No.3

umaibocheese

運動している水分子が皮膚の表面と衝突し跳ね返される際に、皮膚にエネルギーを与えた水分子の速度は小さくなります。これを人間は熱いと感じます。逆に衝突した水分子に皮膚がエネルギーを与えた際には、人は寒いと感じます。

補足

ありがとうございます。

細かいですが、そのような理由で寒いと感じたり
熱いと感じる仕組みはどのようになっているのでしょうか？

回答No.2

mmmma

気体の場合は原子（分子）も動きますが、液体や固体の場合は原子の動きというか、原子の振動ですね。液体や固体では周りに分子が密集しているので自由に動くことが出来ずに分子の振動として熱エネルギーを持っています。
風呂に入ると体が温まる、というのは、水分子の振動が皮膚を通して血液に伝わり、温まった血液が全身に熱を運ぶからです。

補足

ありあがとうございます。
皮膚分子が振動することによって血液に熱がつたわるのでしょうか？

振動はなぜ熱エネルギーなのでしょうか？

回答No.1

hiroron11

お風呂の水の原子が皮膚の原子にぶつかって、
運動エネルギーが水→皮膚の衝突によって移り、
体温が温まるって事だと思いますよ。

その他にも、水圧や体内の酵素活性、神経伝達なんかによる部分もあると思うので、体温の場合は無機物質みたいに話は簡単じゃないと思います。

補足

ありがとう。

体温があたたかくなるということは、

皮膚原子が活発に動きだしているということではないと思いますが、

体温が暖かくなるのはどこがどうなって暖かくなるのでしょうか？