気温と水温、感じ方の違いの理由とは!?

気温が高い日が続くようになりましたが、気温と水温の感じ方の違いについて疑問に思ったことはありませんか?最高気温35度の日に外を歩くと暑くてヘトヘトになりますよね。しかし、35度のお風呂に入るとぬるいと感じてしまいますよね。では、気温と水温の感じ方の違いには何が関係しているのでしょうか?

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気温の感じ方について

人体が感じる温度の「体感温度」は、物体の温度だけでなく、熱容量、熱伝導率、流体の速度、汗の蒸発による気化熱、などが関係します。

暑さを感じるしくみ

空気は熱伝導率が低いので、身体の表面近くの空気が体温に近い温度になると、外側の空気との熱の出入りを遮る傾向があります。恒温動物(こうおんどうぶつ)である人間の体は、常に37℃程度の体温を保とうと働いています。

恒温動物とは、気温や水温など周囲の温度に左右されることなく、自らの体温を一定に保つことができる動物のことをいいます。体温を一定に保つためには、周辺の気温とは関係なく、食物摂取から生産された熱エネルギーのうちの過剰な熱を体の外に放出しなくてはなりません。

熱は高い方から低い方へと流れる性質です。しかし、暑いところでは体温と周辺の気温が近づくため、体内の熱を放出するのが難しくなり、体内に熱がこもって人は「暑い」と感じます。

寒さを感じるしくみ

人間は恒温動物であることは先ほど説明しましたね。それを踏まえて、外の気温が低いと、身体の熱は奪われ、恒温動物である人間の体温は低下します。そして長時間寒い環境に置かれると、適切な範囲の体温を維持することができなくなってしまいます。そして人は「寒い」と感じます。

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水の温度の感じ方について

基本的に、水の温度の感じ方も「体感温度」で感じていることには変わりありません。その体感温度が決まるまでのしくみが、空気と水では少し違います。それは、水には熱が伝わりやすいという性質が関係しています。

周りが空気の場合、熱の移動(吸収)が遅いので、体の中で作られる熱が十分外へ出て行かず、身体の中に熱がこもり、体温が上がって行き、暑く感じます。でも、周りが水だったら、熱の移動(吸収)が速く、体内でできた熱も全部体の外へ出て行くため、体感温度は低くなります。

気温と水温、同じ温度で感じ方の違う理由について

同じ温度の気温と水温でも感じ方の違う理由は、水と空気では同じ体積でも、吸収したり放出したりできる熱量に差があることと、接しているときの熱の移動速度が違うためです。

例えば、気温が15度の環境に裸で居たとしても、少し寒いと感じるくらいで我慢できない気温ではないと思います。しかし、水温15度の水の中に裸で入れられると、かなり冷たく感じると思います。

これは、身体と空気が触れている場合は熱の移動速度が遅いので、熱が身体の中に保たれます。しかし、身体と触れているのが水の場合、水には熱が伝わる速度が速いので、水にどんどん熱が奪われて寒さを感じます。ですので、同じ15度でも、気温と水温では体感温度は異なるのです。

まとめ

言われてみればなんでだろう?と思うような小さな疑問にもきちんと理由があり、面白いなぁと思いました。同時に、人間の身体の複雑さに触れることが出来た気がしました。普段、何気なく生活している私たちの身体には、自然の仕組みに順応するよう備えられているんだなぁ、と感心してしまいました。

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