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科学

熱伝導率の単位の導出方法や意味【W/m・K=W/m・℃】

科学的な解析を行う際や、日常生活においてよく熱伝導率(熱伝導度)について扱うことがよくあります。

ただ熱伝導率(熱伝導度)については、普段は使用する機会が少ないために、その単位などがどのようになるかがわからないこともあるでしょう。

ここでは、熱伝導率の単位の[W/m・K]や[W/m・℃]意味や導出方法について解説していきます。

熱伝導率の単位の[W/m・K]や[W/m・℃]意味や導出方法

熱伝導率の単位の[W/m・K]や[W/m・℃]意味や導出方法について解説する前に、まずが熱伝導について簡単に解説していきます。

熱伝導の代表的な例として、平板における熱伝導(伝導伝熱)というものがあります。

そして、このような熱伝導において伝熱量Q(仕事率:単位W)と温度、厚みの関係は熱伝導率を介して、フーリエの法則と呼ばれる以下の式によって関係づけることができます。

ここで、Q=-Ak dT/dX における各々のパラメータの単位と意味は、Qが伝熱量[W]、Aは伝熱面積[m^2]、Tは温度[K]、xは熱伝導が起こる方向の厚み[m]、kが熱伝導率(熱伝導度)を表しています。

ここで単位だけの計算式を立て、熱伝導率の単位を逆算していくことでその単位が導出できるわけです。

よって、W=熱伝導率の単位× m^2 × K / m から、 熱伝導率(熱伝導度)の単位=W/(m・K)と導くことができるのです。

なお、1K=1℃であることから、W/(m・K)=W/(m・℃)とも表すことができるといえます、

これが熱伝導率の単位の導出方法といえます。

導き方自体を理解しておけば、結果をいつでも計算することができるため、ここをしっかりと押さえておきましょう。

まとめ

ここでは、熱伝導率の単位の[W/m・K]や[W/m・℃]の意味や導出方法について解説していきます。

熱伝導率の単位を導出するためには、まず熱伝導の関係式であるフーリエの式を理解し、各々のパラメータの意味やその単位を学んでおく必要があります。

この式の中に熱伝導率が出てくるために、単位の方程式から逆算することで熱伝導率の単位を求めていけばいいのです。

結果としては、熱伝導率の単位=[W/m・K]や[W/m・℃]となります。

さまざまな単位の扱いに慣れ、毎日の生活などに役立てていきましょう。

 

 

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アラサーの男性です。自分が今まで経験・勉強してきた「エクセル」「ビジネス用語」「生き方」などの情報を、なるべくわかりやすく、楽しく、発信していきます。 一緒に人生を楽しんでいきましょう