種々のデータ：種々の物質・材料の熱伝導度

物体の中で温度 T が不均一であると、熱の流れが生じて温度が均一になろうとします。熱の流れは空間的な温度の変化の度合い、温度勾配に比例することが知られており（フーリエの法則）、単位面積、単位時間あたりの x 方向の熱の流れ q は、q = -k dT/dx で表されます。この比例定数 k を熱伝導度と呼びます。

１．種々の物質・材料の熱伝導度

表 1 にさまざまな物質・材料の熱伝導度をまとめておきます（主として理科年表、CRC Handbook of Physics and Chemistry によります）。

金属はケタ違いに大きな熱伝導度を示し、電気伝導度の大きな金属ほど熱伝導度が大きくなります（ヴィーデマン-フランツ Wiedeman-Franz の法則）。また気体（表中 * を付けたもの）の熱伝導度は、圧力にほとんど依存しません（魔法瓶のような真空度の高い領域に接近すると、そもそものフーリエの法則が破れます）。

表 1．種々の物質・材料の熱伝導度 k
物質	温度	k/W m^-1 K^-1	物質	温度	k/W m^-1 K^-1
空気*	300 K	0.026	アスファルト	常温	1.1 - 1.5
アルゴン*	300 K	0.018	紙	常温	0.06
二酸化炭素*	300 K	0.017	ボール紙	常温	0.2
ヘリウム*	300 K	0.157	ガラス(パイレックス)	常温	1.1
水素*	300 K	0.187	ガラスウール	常温	0.04
アセトン	25 °C	0.161	氷	0 °C	2.2
エチルエーテル	25 °C	0.130	コルク	常温	0.04 - 0.05
シリコンオイル	25 °C	~0.15	ゴム(硬)	常温	0.2
グリセリン	25 °C	0.285	ゴム(スポンジ)	常温	0.04
オクタン	25 °C	0.124	コンクリート	常温	1
トルエン	25 °C	0.131	磁器	常温	1.5
水	25 °C	0.606	砂	常温	0.3
アルミニウム	0 °C	236	耐火レンガ	600 °C	1.1
黄銅(真鍮)	0 °C	106	ポリエチレン	常温	0.25 - 0.34
銀	0 °C	428	ポリスチレン	常温	0.08 - 0.12
水銀	0 °C	8.175	テフロン	常温	0.26
18-8ステンレス	0 °C	15	発泡ポリスチレン	常温	0.03
鉄	0 °C	83.5	木材(乾)	常温	0.14 - 0.18
銅	0 °C	403	綿布	常温	0.08
ニクロム	0 °C	13	羊毛	常温	0.04
ニッケル	0 °C	94	レンガ(赤)	常温	0.5 - 0.6

２．液体の水の熱伝導度

水の熱伝導度は、水の加熱・冷却に関わって重要なので、その温度依存性も表 2 にまとめておきます。多くの液体の熱伝導度は、常圧で温度の上昇にともない低下しますが、水の熱伝導度は大きくなります。

温度/°C	k/W m^-1 K^-1	温度/°C	k/W m^-1 K^-1
0.01	0.561	50	0.644
10	0.580	60	0.654
20	0.598	70	0.663
25	0.607	80	0.670
30	0.615	90	0.675
40	0.631	100	0.679