危険物乙四 基礎的な物理学及び基礎的な化学 問38：熱量・比熱・熱膨張・熱移動

誤っているのはオです。放射（ふく射）は真空中でも伝わります（太陽の熱が宇宙を通って届くのが例）。

• ア（正）: 熱の移動は伝導・対流・放射の3様式。
• イ（正）: 伝導は高温部→低温部。金属は熱伝導率が大きい。
• ウ（正）: 対流は液体・気体が動いて熱を運ぶ。
• エ（正）: 放射は真空中でも伝わる。
• オ（誤）: 放射は媒体がなくても伝わる（真空でもOK）。

「放射＝電磁波・真空でも伝わる」を押さえます。

熱の移動の3様式:

熱は次の3つの方法で移動します。

• 伝導: 物体の中を、高温部から低温部へ熱が伝わる。金属は熱伝導率が大きく速く伝わる（イ＝正）。
• 対流: 温められた液体や気体が軽くなって上昇し、冷たい部分が下降することで全体に熱が運ばれる（ウ＝正）。
• 放射（ふく射）: 高温の物体から電磁波（赤外線等）として熱が放出され、媒体（物質）を介さずに伝わる（エ＝正）。

選択肢:

• ア（正）: 3様式は伝導・対流・放射。
• オ（誤）: 放射は物質を介さなくても伝わり、真空中でも伝わる。太陽の熱が真空の宇宙空間を通って地球に届くのがその例。「真空中では一切伝わらない」は誤りで、本問の正答。

引っかけパターン: 放射が媒体を必要とする（真空で伝わらない）とする誤り。「伝導・対流＝物質が必要／放射＝物質不要（真空でもOK）」を区別します。たき火に手をかざすと熱いのは放射、部屋全体が暖まるのは対流の例です。

【理論的背景】

熱はエネルギーの一形態で、高温から低温へ移動します。その移動の仕方には、(1)物質内を直接伝わる伝導、(2)流体の流れに乗って運ばれる対流、(3)電磁波として放出される放射（ふく射）の3様式があります。伝導と対流は熱を運ぶ「物質」を必要としますが、放射は電磁波なので物質を必要とせず、真空中でも伝わるのが最大の特徴です。

【3様式の整理】

• 伝導（conduction）: 物体内部・接触面で、分子の振動が隣へ伝わる。金属は熱伝導率が大きく速く伝わる（だから金属は触ると熱い・冷たいを感じやすい）。気体・液体・断熱材は熱伝導率が小さい。
• 対流（convection）: 温められた液体・気体は膨張して密度が小さくなり上昇、冷たい部分が下降して循環し、熱を全体へ運ぶ。暖房で部屋が暖まる、湯が沸くときの動きが例。
• 放射（radiation／ふく射）: 物体が温度に応じて電磁波（主に赤外線）を放出し、媒体なしに熱が伝わる。真空中でも伝わる（太陽→地球）。たき火・ストーブに手をかざして感じる熱は放射。

【危険物との接続】

熱の移動は火災の延焼・予防に直結します。

• 延焼の仕組み: 火災では、放射熱が周囲の可燃物を加熱し、対流で高温の煙・ガスが上方や隣室へ広がり、伝導で壁・配管を通じて熱が伝わって延焼が拡大する。
• 保安距離・保有空地: 隣接施設への放射熱による延焼を防ぐため、施設間に距離・空地を設ける（放射熱は距離が離れるほど弱まる）。
• 冷却消火: 燃焼面から熱を奪う（伝導・対流で熱を逃がす）ことで温度を下げ、燃焼を止める。
• 熱伝導率と燃えやすさ: 熱伝導率が大きい物質は熱が逃げて燃えにくい（前問の論点と接続）。

【試験での位置づけ】

熱の移動は物理化学で頻出（頻出度B）です。核心は「伝導・対流・放射の3様式」「放射は媒体不要で真空中でも伝わる」「金属は熱伝導率が大きい」です。引っかけは、放射が真空で伝わらないとする（本問のオ）、伝導・対流・放射の現象の取り違えです。日常例（金属が熱い＝伝導、部屋が暖まる＝対流、たき火・太陽＝放射）と結びつけ、火災の延焼（放射熱）や保安距離の意味につなげると理解が深まります。

【各選択肢の発展補足】

• ア（正）: 熱の移動は伝導・対流・放射の3様式。
• イ（正）: 伝導は高温部→低温部。金属は熱伝導率が大きい。
• ウ（正）: 対流は液体・気体が移動して熱を運ぶ。
• エ（正）: 放射は真空中でも伝わる。
• オ（誤・正答）: 放射は媒体がなくても伝わる。「真空で一切伝わらない」は誤り。

【根拠】確立した物理学（熱の移動の3様式）。

【補足】熱の移動＝伝導・対流・放射。放射（ふく射）は電磁波で媒体不要・真空中でも伝わる。金属は熱伝導率大。放射熱が延焼の一因で保安距離の根拠。