人間の熱と防寒具

質問

人間は100Wの電球程度の熱を発生させるということをごく最近知りました。
しかし、この時期に思うのですが、到底100Wの電球程度の熱量が出ているのか疑問でなりません。
どうやらジュールやカロリーなどを用いて表せるようなのですが、よく解りかねます。
数式を交えて証明をお願いしたいです。

さらに、最近の防寒具にはどうやら赤外線反射素材を使っているものをよく見るのですが、なぜ赤外線反射なのでしょうか。
“なんとなく”で暖かいイメージがあるのですが、なぜ暖かいのでしょうか。
こちらもよろしければお願いします。

回答No.1

taunamlz · ベストアンサー

>数式を交えて証明をお願いしたいです。
これが出来ないと無理だと言うのであればちょっと書けません。
ただ、
>しかし、この時期に思うのですが、到底100Wの電球程度の熱量が出ているのか疑問でなりません。
これなら考え方を導くぐらいは出来ると思います。
電球と人間では体積と表面積が違いすぎますね。
１００Wの電球を人間と同じ重さの水の中心に入れて発熱させます。
お湯は蒸発したり、空気に熱を与えてしまったりしてある温度までしか上がりません。
100Wの電球程度の熱量位は出てそうだと思いませんか？

>“なんとなく”で暖かいイメージがあるのですが、なぜ暖かいのでしょうか。
赤外線は熱になりやすく、暖かいものから出て行きやすい光のエネルギーです。こいつに当たると暖かくなり、こいつが出て行くと寒くなります。
赤外線は人の肌からも放出されています。もちろん体温のエネルギーを放出していると言う事です。
で、赤外線を反射する服を着ると言う事は、自分が放射してしまった赤外線をもう一度受ける事ができると言う事ですね。

ちなみに、吸収率：透過率：反射率をあわせると１００％になります。
吸収された光は熱になってしまいます。服を温めてはくれますが、服の外にも熱を出してしまいます。
透過した光は返ってきません。暖かくはなりませんね。
反射した光は肌に当たって肌を直接暖めてくれます。

反射率の割合が高いと当然吸収率や透過率が低くなる事になります。
赤外線が逃げにくいから暖かいと言う事ですね。

お礼

回答ありがとうございます
水の中に100Wの電球、たしかにそれほど
温まらないイメージがありますね

赤外線も光エネルギーということで解ったように思います

回答No.4

a-saitoh

後半だけ。
防寒具というと寒さが侵入するのを防ぐと思いがちですが、実際には、体の熱が外に伝わるのを妨げるものです。人間は発熱しているので熱さえ逃がさなければ暖かくなります。
熱が伝わる要因は3種類あります。

・接触している冷たい物体に熱が伝わる・・断熱材を着る
・接触している物体が移動して熱を運び去る
　体表の空気が熱を持って外に逃げるのを妨げればいいので、空気を通さない服でかつ首や手首などをしっかりとじます。
・輻射(放射)熱による熱損失を防ぐ

人間の体温は300℃(絶対温度で)強なので、この温度だと放射は赤外線が主となります(ウィーンの変異則)。なので、赤外線を反射すれば放射による熱喪失を押さえることが出来ます。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A6%E3%82%A3%E3%83%BC%E3%83%B3%E3%81%AE%E5%A4%89%E4%BD%8D%E5%89%87

お礼

回答ありがとうございます
防寒具は内部の熱を逃がさないためのものでもあるわけですね
ウィーンの変異則というものも覚えておこうかと思います

回答No.3

htms42

荒っぽい計算をしてみましょう。

１００Ｗ＝１００Ｊ／ｓ
ですので１日には
１００×３６００×２４Ｊ＝８．６４×１０＾６Ｊ
≒２１００ｋｃａｌ
です。
普通の生活をしている人の消費カロリーは
この値の付近にあるのではないでしょうか。
起きて活動しているときと寝ているときとでは違います。１００Ｗというのは１日の大雑把な平均値です。
冬になると寒くて体温を維持するのが難しくなるので服を着たり暖房を入れたりすのです。夏は裸でもまだ暑いということになります。

１日の消費カロリーについてはこんなサイトがありました。
http://www.diet-pinky.com/check/shouhi.php
私の年齢や体重を入れて計算するとほぼ２１００ｋｃａｌでした。

お礼

回答ありがとうございます
100Wっていう値は大体のものだったんですね
やはり冬になると消費カロリーも変動しますよね

自分は思ったよりカロリーを消費していました・・・

回答No.2

outerlimit

通常の大人は　60W相当のエネルギーを消費しています

←　1日に取得し消費するカロリー　1200Kcal程度→　1日に800Kcalは　1時間に50Kcal
60Wを1時間で50Kcal　←0.06(KW)*3600(s)=216（KJ)　/4.2　＝　50Kcal　（J、cal　は　お調べください）

後半は、赤外線が熱を伝播するのに適しているからです

お礼

回答ありがとうございます
詳しい数式説明、ありがとうございます
大体で人間の熱量と同じというのが分かった気がします