金属に熱を伝えると、伝えた点からの距離が長くなるに従い、金属の表面温度は低くなります。これは、皆さんご存知の通り金属表面からの放熱によるものです。温度などにより計算できます。ここで、以下の2つの場合について考えてみます。金属棒の側面を完全に断熱し、金属棒側面からの放熱を0とすると、A面からの伝熱量Q1とB面からの放熱量Q2の関係はどうなるでしょうか。金属棒の側面は断熱せず、金属棒側面から放熱がある場合はどうなるでしょうか。金属棒(断熱なし)(1)の場合は、熱力学の第1則より、定常状態の場合は熱エネルギーが保存されるのでQ1=Q2となるでしょう。それでは、(2)の場合はどうなるでしょうか。Q1=Q2+Q3となるのでしょうか。実験をして確かめてみました。熱板に金属棒を差し込みます。熱板の温度を100°C、150°C、200°Cに保ちます。熱板が各温度で安定したときの金属棒のB面の温度を測定します。得られた数値から金属棒に伝わる伝熱量Q1、金属棒表面からの放熱量Q2、Q3を求め、Q1とQ2+Q3を比較してみます。用いる金属棒の熱伝導率、放射率は以下の値を使用します。実験結果まず、最初に温度測定の結果を以下に示します。182次に、得られた温度を用いて、A面から金属棒に流れ込んだ伝熱量Q1を求めます。その際、以下の式を使用しました。ΔT:熱板との温度差(1)の式より得られた、各材料の各温度での伝熱量を以下に示します。