熱伝導率の単位について

質問

熱伝導率の単位(W/(m・K))が理解できません。この単位から「温度差が大きい程そして距離が大きい程、熱伝達率が大きくなる」と思えるのです。温度差が大きい程熱伝達率が大きくなることは理解できるのですが、距離が大きい程熱伝達率が大きくなることは実際の自然現象と矛盾すると思うのです。実際には距離が大きい程熱伝達率は小さくなると思います。
　この熱伝導率の単位(W/(m・K))をどう理解すればよろしいのでしょうか？どなたかアドバイスの程よろしくお願い致します。

回答No.3

inara · ベストアンサー

熱伝導率の由来はフーリエの法則というものです。運ばれる熱量をQ [W]、熱が伝わっている部分の断面積を A [m^2]、温度勾配をΔT/Δx [K/mまたは℃/m]とすれば
　　　Q = k*A*(ΔT/Δx)
で表わされるのがフーリエの法則です。断面積 A が大きく、温度勾配 ΔT/Δx が大きいほど伝熱量 Q が大きいという直感に合致した法則です。この比例定数が熱伝導率 k です。k の単位が W/(m・K) になるのは、この式を変形すると
　　　k = Q*Δx/( A*ΔT ) → W・m/( m^2・K ) = W/(m・K)
だからです。Denkigishi さんが言われたように、m/m^2 のところで 1/m になっているだけで、長さあたりという意味ではありません。電気の抵抗率 ρ [Ω・m] も m が出てきますが
　　　R = ρ*L/A　（ R は抵抗[Ω]、L は長さ [m]、A は断面積 [m^2] ）
　　　→ ρ = R*A/L → Ω*m^2/m = Ω・m
で、同じように、m^2/m から m が出てきます。

お礼

早速のお返事大変ありがとうございます。単位から、断面積が関わっているとは思いもよりませんでした。とても分かりやすい説明でした。大変感謝申し上げます。

回答No.2

Denkigishi

同じ材質の場合、仰るとおり長いほど熱は伝わりにくく、太いほど伝わり易いです。つまり、長さに対する断面積が大きい方がよく熱を伝えます。それで、ｍ2／ｍ＝ｍ　が熱伝導率の単位の分母につきます。
なお、質問文の途中に熱伝達率と書かれていますが、熱伝達率は熱の対流における係数で、熱伝導率とは区別して下さい。単位は［kW/m2K］です。

補足

早速のお返事ありがとうございます。単位から、断面積が関わっているとは思いもよりませんでした。感謝申し上げます。

回答No.1

debukuro

ｍ・ｋは分母ですね。