体表面のラバーナーの法則

物体表面のラバーナーの法則は、物体表面の法則またはリッチャー・ラバーナーの熱伝達則とも呼ばれ、物理学における熱伝達の基本法則の 1 つです。この法則は、物体からの熱伝達率はその表面に比例すると述べています。

この法則はもともと1883年にドイツの生理学者マックス・ルブナーによって提案されました。ラブナーは動物の代謝を研究し、これまで多くの人が信じていたように、さまざまな動物の熱損失率はその表面積に比例し、質量には比例しないことに気づきました。

ラバーナーは後に、体表面の法則が生物だけでなく、環境と接触し環境と熱を交換するあらゆる物体にも当てはまることを確立しました。したがって、ラブナーの法則は物理学における熱伝達の基本法則の 1 つになりました。

物体表面の法則によれば、物体からの熱伝達率 Q は、その表面 S および物体と環境との温度差 (ΔT) に正比例します。
Q = kSΔT、
ここで、k は熱伝達係数であり、物体と環境の物理的特性に応じて異なります。

ラバーナーの法則は、科学技術において多くの実際的な応用例があります。たとえば、電子機器の冷却システムの設計、建物や車両のエネルギー効率の計算、医療における生体の代謝率の計算などに使用されます。

ラバーナーの法則は、物体の形状や材質、環境内の熱伝導率や対流などの多くの要素を考慮していないため、あくまで近似的なものであることに注意してください。しかし、それにもかかわらず、これはさまざまな用途で熱伝達を計算するための重要なツールであり、熱伝達と熱力学の分野におけるさらなる研究の基礎となっています。

表面のラバーナーの法則は、熱伝達の生理学において最も重要な法則の 1 つです。この法則は、物体が単位時間当たりに放出または吸収する熱エネルギー量とその表面積の比は、物体の表面の形状や密度、また外部の温度には依存しない、というものです。環境や周囲の空気。ただし、体表面積は一定の値ではなく、環境条件、温度、湿度によって変化します。ラブナーの法則は、経済学、物理学、医学、半導体物理学など、さまざまな科学技術分野で利用されています。