人間の体温は36度なのになぜ気温35℃がこんなに暑いのか。

皆さん疑問に思ったことはありませんか?

 

人間の体温は36度くらいなのに、なぜ気温35℃でこんなに暑いの?

 

体温より低いはずの空気、なぜこんなにも暑いのか。その理由をお伝えします。

 

人は基礎代謝として熱を出している

人間は、基礎代謝として常に熱を発しています。

 

どれくらいの熱量なのか計算してみましょう。

 

基礎代謝基準値と基礎代謝量
男性
年齢 基礎代謝
基準値
(kcal/kg/日)
基準体重
(kg)
基準体重での
基礎代謝量
(kcal/日)
20代 24.0 63.0 1,510

 

まずは20代男性のケースについて考えてみましょう。

 

一日に男性が代謝する量は、1510kcalです。

1Kcal=4184Jなので、1510Kcal=6317840Jです。

※J(ジュール)はエネルギーの単位で、1gの水を1℃上げるのに必要なエネルギーと同等です。

 

また、一日は86400秒なので、1510Kcal/日=6317840/86400=73.123(W)

※W(ワット)(J/s)は仕事率の単位で一秒あたりのエネルギー(J)のことです。

 

成人男性は73.123Wの仕事率で代謝をしていることがわかりましたね。

 

人間としての活動による熱も出している

人は何もしていない状態でも73.123Wで熱を放出しています。

 

ただ、実際は、動いたりしますよね?

 

どれくらい動くかという指標を活動レベルとして三段階であらわします。

レベルⅠ 生活の大部分が座位で、静的な活動が中心の場合
レベルⅡ

座位中心の仕事だが、職場内での移動や立位での作業・接客等、あるいは通勤・買物・家事、軽いスポーツ等のいずれかを含む場合
レベルⅢ 移動や立位の多い仕事への従事者。あるいは、スポーツなど余暇における活発な運動習慣をもっている場合

 

下表の各数値を基礎代謝に掛け算することで一日に消費するエネルギー量を計算することができます。

 

年齢階級別にみた身体活動レベルの群分け

(男女共通)

レベル I(低い) レベル II(ふつう) レベル III(高い)
20代 1.50 1.75 2.00

 

今回はレベルⅠの20代男性のケースで考えます。

73.123×1.5=109.6845(W)となります。

 

ちなみにレベルⅠの20代男性の一日の消費エネルギーは1510×1.5=2265(Kcal)です。

 

活動レベルⅠの20代男性が1日に摂取しなければならないエネルギーの量が2300Kcalと言われていることにもよく一致します。

 

代謝エネルギーを排熱できないとどうなるか

人間の体と外気の熱の出入りがないとします。

 

109.6845(W)の仕事率でエネルギーが出てきますから、

109.6845(W)/3.472(J/g/K)/63000(g)=0.000501(K/s)

※ここで、3.472は人間の体の比熱(J/g/K)とします。比熱とは、1グラムの物体を一度上げるのに何ジュール必用かという物性値です。

※1K(ケルビン)増えるのと1℃増えるのは同じ量増加します。

 

0.000501(K/s)=1.805(℃/h)

 

一時間の間排熱できないとすると体温は1.8度上昇することがわかりました。

 

1.8度も上がったら、36度の人が37.8度になります。

 

暑すぎて死んでしまいそうですね。

 

現実的には

現実問題として、人間の体から熱が出ていかないなんてことはあり得ませんから、安心してください。

 

たとえ、外気のほうが温度が高かったとしても(40度とか)、人間の体温がそれに応じて上がるなんてことはありませんよね?

※体温を外界温度に依存している動物もいます(変温動物)

 

人間は恒温動物なので、例えば汗の気化熱なんかで身体を冷やします。

 

犬は濡れた舌をハアハアして体温を冷ましていますよね?

 

まとめ

 

人間は、外気の温度が高くなると、自分の発熱を発散しにくくなり暑く感じるということがわかりました。

 

たしかに、暑いときの感覚を振り返って考えてみると、体の内部から暑さを感じているような気がしますよね?

 

扇風機をかけたり、団扇をあおいだり、服をパタパタしたりして空気の流れを起こすのは、体と空気との熱伝達を良くし、体を冷ますためというのも納得がいきますね。

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