理科の応用問題

質問

体温36度の子供と体温39度の子犬が一緒の布団に入って寝ているとき、体温36度の子供は温かく感じます。

質問：上記の状態で体温39度の子犬も暖かく感じているのでしょうか？

なんとなく、子犬の方も暖かく感じているように思うのですが、その熱力学的メカニズムを解りやすく解説していただけるとありがたいです。

回答No.1

QU_ · ベストアンサー

専門ではないので熱力学的考察は難しいのですが・・・

子供の年齢や体重、体表面積にもよりますが、一日の基礎代謝を1200kcalとします。
https://www.med.or.jp/forest/health/eat/01.html

犬も同様ですが、一日の基礎代謝を500kcalとします。
http://www.kyoritsuseiyaku.co.jp/owner/knowledge/syokuji/dog2/index.html

1000Wh=860kcalですので
子供：1200÷860＝1395Wh
子犬：500÷860＝581Wh

これを24時間で消費するわけですから、
子供：1395÷24＝58W
子犬：581÷24＝24W

という事になります。
これが各々から常時放出される熱量です。

体温36度の子供と体温39度の子犬が接触して熱交換した場合、当然ですが子犬から子供に熱が移動するため、
子供は子犬と接触している部分を温かく、子犬は子供と接触している部分を冷たく感じます。
これは人間同士が手を繋いだ時に片方は温かく、片方は冷たく感じる事を思い起こして頂くと分かりやすいと思います。

一方子供や子犬は各々と接触している部分以外に大半は布団の中の空気とも接触しています。
布団の中の空気は最初は外気と同じ温度ですが、中にいる子供と子犬が常時82Wの熱量を放出しているためどんどん温められていきます。
羽毛布団などは遮熱性が高いため早く温まります。
ちなみに82Wというと電球1個灯す分程度の熱量なのでやけどしたり無限に温度が上がっていくことはもちろんありません。

これにより布団の中の空気の温度が39度を超えた時、子犬も温かく感じるのではないでしょうか？
布団の遮熱性が低く(例えば毛布1枚など)、子供と子犬の放出する熱量よりも外気が奪う布団の中の空気の熱量の方が大きい場合、子犬は寒く感じると思います。
(もちろんその場合は子供も寒く感じると思います。)

以上で回答になりますでしょうか？
怪しい点もありますが参考にして頂ければと思います。

お礼

なるほどね。

体温より基礎代謝に着目すると解り易いですね。

どうもありがとうございました。

回答No.2

phosphole

他のくっついている物の温度次第だと思います。
周りの空気なり布団なりが３６度以上になっていればともかく、なかなかそんなことは無いでしょうから、子犬の方も相対的に子供の体を暖かく感じることになるでしょう。

お礼

ありがとうございました。