【創造的栽培プログラム】気温が30度だと暑いと感じるのに、30度のお湯のシャワーを浴びると寒く感じる理由は？

著者: 王平国

査読者：復旦大学付属上海第五人民病院中医学科副部長 馬 残松

天気はどんどん暑くなってきました。外の気温が30度を超えているのを見ると、外に出る気が起きないほどです。外出するのは珍しく、また汗をかいています。そこでシャワーを浴びることにし、水温を30度くらいに調節します。さわやかなシャワーを浴びた後、突然問題に気づきます。なぜ人は 30 度のお風呂のお湯は涼しく感じるのに対し、気温 30 度では暑く感じるのでしょうか?

この問題を理解するために、まず人体がどのように温度を感知するかを見てみましょう。

人間が恒温動物であることは誰もが知っています。恒温動物とは、体温が外部環境の温度によって変化せず、常に比較的安定した状態を保つ動物です。人間の体温は一般的に36度から37度の間で一定です。

この体温を維持しているのは「視床下部」です。現在の医学研究では、体温調節中枢は視床下部の前内側視索前野に位置し、体温受容器と連携して体温調節を完了していることが確認されています。

私たちの体の表面には、主に皮膚や粘膜などに位置する多くの温度受容器があります。これらの受容器は、冷受容器と温受容器に分けられます。皮膚や外部環境の温度変化を体の体温調節中枢に伝えます。実際の生活では、皮膚温度が 30 度のときは寒く感じ、皮膚温度が 35 度のときは暖かく感じます。

皮膚温度が 30 度になると冷たく感じるのに、なぜ 30 度の気温で人は暑く感じるのでしょうか?

実際、空気の温度と体の表面で感じる温度は同じ概念ではありません。夏には、体感温度は通常、気温よりも高くなります。

天気予報でよく見る気温は、気象観測所内の高さ1.5メートルのルーバーボックス内の気温を指しますが、私たちの日常生活環境は気象観測所と同じではありません。さらに、私たちが体の表面で最も直接感じる温度が、私たちに最も影響を与えます。体感温度は人によって異なるだけでなく、湿度、風速、日光などの条件によっても影響を受けます。

最も明白なことは、夏に太陽の下に直接立つと非常に暑く感じますが、木陰に立つとずっと気分が良くなるということです。このとき、実際の温度は同じですが、体表面で感じる温度が異なります。

湿度も体感温度に大きな影響を与えます。同じ気温でも湿度が高いほど、体感温度は高くなります。夏は湿度が非常に高いことが多いため、実際に体感する温度は気温よりもはるかに高くなります。

30 度でなぜ暑く感じるのかを説明したあと、30 度のお風呂のお湯がなぜ寒く感じるのかを見てみましょう。

これは主に、水と空気の熱伝達能力の違いによるものです。

ある媒体中にある物体の場合、水中での熱伝達率は230W/㎡・℃（熱伝達率の単位はワット/（平方メートル・度））、空気中の熱伝達率は9W/㎡・℃です。値が大きいほど、熱伝達性能は向上します。ご覧のとおり、水の熱伝達能力は空気よりもはるかに優れており、空気の約 25 倍 (230/9) です。

つまり、水と接触すると、水の流れによってより多くの熱が吸収されることになります。空気中では熱伝導性が悪いため、体温が放散されにくいです。そのため、気温は同じ 30 度ですが、両者の差は依然としてかなり大きくなります。さらに、もう1つのポイントは、人々は通常、シャワーを浴びるときに服を着ていないということです...衣服の邪魔がなければ、人体はより効率的に熱を放散でき、より涼しく感じます。

最後に、非常に興味深い知識をいくつか付け加えておきます。夏に冷たいシャワーを浴びるのは爽快ですが、水の熱伝導率の高さには実はデメリットもあります。私は子供の頃、熱湯で火傷をしました。水温が体温よりはるかに高い場合、水の高い熱伝導率により容赦なく人体に熱が加わり、火傷を引き起こしますが、空気中ではそれほど問題にはなりません。サウナ世界選手権の記録によると、人間の体は110度のサウナで17分耐えられるそうですが、100度のお湯に入れられたら、まあ、その光景はちょっと想像できませんね...

参考文献:

楊志。体温調節のための中枢神経回路の発見[J]。サイエンス、2017年、69(2):1。

劉静宇。空気中の湿度と風が体感温度に与える影響[J]。気象環境科学、2003、000(003):34-34。

この記事は科学普及中国創造育成プログラムによって制作されました。転載の際は出典を明記してください