物体の放熱に関して

質問

物体の放熱に関して

物体の放熱について分からないことがあるため、質問させて頂きます。

ニュートンの冷却の法則では、温度Taの媒質中にある熱量Qの固体が冷却される様子を下記の式で表しています。
放熱=冷却と考えています。

-dQ/dt=αS(T-Ta) (1)

Q：固体の熱量
t：時間
α：表面熱伝導率
S：固体の表面積
T：固体の温度

ここで、下記3点に関して、ご存知の方がいらっしゃいましたら、教えて頂けますでしょうか。

(1)固体からの熱の移動は伝導と放射があると思うのですが、式(1)はこの2つを含めた式と考えてよろしい　のでしょうか。
(2)それとも、伝導による熱の移動のみと考えればよろしいのでしょうか。
(3)そもそも、物体の放熱を考えるときに式(1)は、適切なのでしょうか。

熱伝導に関する初歩的な質問ではあると思いますが、よろしくお願い致します。

回答No.1

noname#185706 · ベストアンサー

(1)(2)
一般には、放射の効果は入っていないと推測されます。物体の放射は大雑把には温度の４乗に比例しますが、その式にはそれらしき項がありません。
　ただし、T ≒ Ta の場合には、T^4 - Ta^4 = (T - Ta)(T + Ta)(T^2 + Ta^2) ≒ (T - Ta)・4T^3 ですから、αの表現を工夫すれば放射の効果を入れることも可能かもしれません。

(3)
伝導より放射の方が効く場合には適切でないと思います。たとえば、T >> Ta の場合や、極めて低圧希薄な媒質中の場合です。

お礼

丁寧なご回答ありがとうございました。