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資源・エネルギー・環境教育雑記帖(12)〜教科書で扱われている資源・エネルギー・環境(中3理科・熱の移動と利用)〜
2023年より、資源・エネルギー・環境教育の推進に深く関わってきました。
この分野への興味を抱き、暇を見つけては関連する書籍を読み、研究を重ねています。
同じ関心を持つ仲間たちと立ち上げた研究会では、教育における資源・エネルギー・環境問題の扱いについて積極的に議論を交わしています。
この不定期連載では、教科書に記されていることを踏まえ、中学校及び高校での資源・エネルギー・環境に関する教育内容をご紹介します。
熱の移動
エネルギーを使って仕事をするとき、一部のエネルギーは熱となります。
この熱には次の3種類の移動のしかたがあります。
1.熱伝導
温度差がある物体どうしが接触すると、高温の物体から低温の物体へと熱が伝わる現象を熱伝導といいます。
2.対流
温度差によって液体や気体の密度が変化し、それが流れることによって熱が移動する現象を対流といいます。
温度が高くなると密度が低くなり、温度の高い部分が上昇し、低い部分が下降する動きをします。
3.熱放射(放射)
発せられる可視光線や赤外線によって熱が伝わることを熱放射(放射)といいます。
高温の物体はこれらの放射を通じて周囲の物体の温度を上げます。
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排熱の有効利用
前回の記事で触れたように、エネルギーが完全に目的の形態に変換されるわけではなく、一部は排熱や音などの利用しないエネルギーとして失われます。
しかし、このようにして生じた排熱は、暖房や給湯といった形で有効利用することが可能です。
コージェネレーションシステムは、この排熱を活用する一例であり、小規模な家庭用から大規模な施設用まで、その利用が推進されているのが中学校3年生の理科の教科書で紹介されています。
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