魔法瓶 ステンレスボトルの構造 熱の対流と伝導

質問

小学生の理科の教科書にステンレスボトルの構造についての記述があるのですが、
ステンレス瓶 魔法瓶は熱の対流や伝導しないように真空構造になっているそうですが、ステンレスボトルの熱の対流や伝導とはどういうことなのでしょか？

ちなみに伝導や対流の意味は知っており、この単元は終えています。

イメージがつきません。例えば真空にすることで中のお湯が伝導しないので触っても熱くないということでしょうか?他にも真空にすることで伝導を減らせるそうなのですが、そのことで他にもメリットはあるでしょうか?
上記の手で触る熱くないというメリットは正しいでしょうか?

あと真空にすることで教科書に対流を防げるとも書いてあるのですが、対流の場合、どのようなメリットや意義があるのでしょうか?

そもそもステンレスボトルのお湯はどうやって対流するのでしょうか？対流すると何がいけないのでしょうか?

ステンレスボトルの記事を調べも上記のものの説明やメリットが出てこないです。出てきても理解できていないだけかもしれません。

誰か説明できる方はいないでしょうか? 回答よろしくお願いします。

回答No.1

jack-a3 · ベストアンサー

ステンレスボトルに入れてるお湯自体がどうこうじゃないのです。
普通のボトルにお湯を入れると、お湯の熱はボトルの容器自体を温め、容器の熱はその周りの空気を温めます。これが熱伝導です。
次に、温められた空気は周囲よりも暖かいので上昇しますので、ボトルの周りにある空気が入れ替わります。そして入れ替わった空気がまた温められます。これが対流です。
魔法瓶は容器が二重になっており、お湯が接している部分と外側の部分が真空状態になっています。そこに入っているお湯の熱が内側の容器を温めるのですが、内側容器の外は真空なので空気への熱伝導、および対流が発生しないため、お湯の温度が下がりにくいのです。

以下、グーグルさんに「魔法瓶　仕組み」と入力して検索したら出てきた象印のWebページを貼っておきます。こちらを見ると分かりやすいかと。

https://www.zojirushi.co.jp/cafe/about/shikumi/

お礼

ありがとうございます！

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回答No.3

kissabu

中身ではなくて、２重になっている瓶とその間の空間の事です。
この空間が真空ではなくて空気がある場合には空気によって伝導や対流で熱が移動してしまってお湯を入れた時には冷めやすいです。
ちなみにステンレス自体伝導しますので伝導しないではなくて伝導しにくい、が正しいかと思います。

お礼

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回答No.2

FattyBear

伝導しないのが手で触ると熱くないというメリットはおまけのメリットです。
中の熱が外に逃げないというのが最大のメリットです。
”ステンレスボトルのお湯はどうやって対流するのでしょうか？”
対流の意味が分かっているならこの質問は出ないはずですが・・。
対流とは”流体の流れによって熱が伝えられる現象。”です。
真空ならば対流が起きる流体（液体も気体も）はないので対流は起きません。
ボトル内のお湯は対流します。お湯は流体ですから。でもその熱はボトルの外へは
伝わりません。
魔法瓶の機能上、対流はデメリットのみ、メリットなし。

お礼

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