このページでは物質の熱が温度の高い方から低い方へと移動する仕組みを解説しています。

 

 

 

 

結論から言ってしまうと、物質を構成している原子・分子の動き（運動）が速い（温度が高い）方から、他の原子・分子の動き（運動）が遅い（温度が低い）方へと伝わるからです。

 

世の中の物質は原子・分子（小さな粒子）で構成されていて、その物質を構成している原子・分子の動きの速さによって温度（物質がどのくらい熱を持っているかをわかりやすく数値で表したもの）は変わります。

 

 

では物質の熱（原子・分子の動き（運動））が温度の高い方から低い方へ移動する理由を、下の順番で簡単に解説していきます。

 

 

1.1 温度は、その物質を構成する原子・分子の動き(運動)で決まる

 

まず物質は原子・分子と呼ばれる小さな粒で構成されていて、物質の温度はその物質を構成している原子・分子の運動の速さ（激しさ）によって決まります。

 

 

例えば水の場合は、水分子と呼ばれる小さな粒が集まって構成されています。

 

 

そして上図のように水を構成する水分子の動き（運動）によってその水の温度が決まり、
水分子の動きが速ければ温度は高くなり、動きが遅ければ温度は低くなります。

 

 

1.2 熱＝物質を構成している原子・分子の動き(運動)のこと

 

温度はその物質を構成している原子・分子の動きの速さによって変化し、その物質の持っている熱の大きさ（原子・分子の動きの速さ）によって高いか低いかが決まります。

 

つまり”熱＝その物質を構成している原子・分子の動き（運動）そのもの”で、”熱の大きさ＝原子・分子の動き（運動）の速さ”ということになります。

 

この関係を簡単にまとめると下のようになります。

 

 

1.3 熱が移動する=他の原子・分子にぶつかって衝撃を伝えること

 

”熱が移動する＝原子・分子同士がぶつかって衝撃が伝わること”で、物質の熱（原子・分子の動き（運動））は、必ず温度の高い（熱を多く持っている）方から温度の低い（熱をあまり持っていない）方へと移動します。

 

これは”動きの速い原子・分子（温度の高い方）から、動きの遅い原子・分子（温度の低い方）にしか衝撃が伝わらないから”です。

 

 

例えば”温度の高い物質A”から”温度の低い物質B”へと、熱が移動する場合は下図のようになります。

 

 

上図のように”温度の高いAという物質（原子・分子の動きが速い）”から、
”温度の低いBという物質（原子・分子の動きが遅い）”へと熱（分子の運動）が移動しています。

 

このとき温度の高い物質Aの原子・分子の運動は少し遅く（温度は低く）なり、温度の低い物質Bの原子・分子の運動は少し速く（温度は高く）なります。

 

 

ではなぜ物質の熱は温度の高い方から低い方へしか移動しないのかというと、それは2つのボールが衝突したときのことを考えてみると分かります。

 

 

動きの速いボールを動きの遅いボールにぶつけると、ぶつかった衝撃で動きの速いボールは少し動きが遅くなり、反対に動きの遅いボールは動きの速いボールとぶつかった衝撃で速くなります。

 

温度の高い物質から温度の低い物質へと熱が移動するのも、この異なる速さのボールがぶつかったときと同じような考え方をすれば良いわけです。

 

 

たとえボールがどちらからぶつかっても結果は同じで、動きの速いボールから遅いボールへと衝撃が伝わって、遅いボールの動きが速くなります。

 

これが熱（原子・分子の運動）が必ず温度の高い物質から温度の低い物質へと移動する理由になります。

 

以上が「なぜ熱は温度が高い方から低い方へと移動するのか？」でした。

 

 

これまで説明したことをまとめますと、

 

 

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