水温40度と気温40度の違い!お湯と空気の体感に差があるのはなぜか?

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お湯と温度の体感温度の違いは「皮膚温度と深部温度の違い」「熱伝導率」が関係している事が分かりました。

お風呂の温度が40度だと暖かくて心地よいですよね。

しかし、40度の気温はどうでしょう。暑くて体調が悪くなる温度です。

このように、同じ40度という温度で体感温度に違いや差があるのはなぜでしょうか?

40度の温度だと実感わきにくいなと思ったあなたは、35度で考えてみて下さい。

35度の気温は汗が出るような暑さなのに、35度のお風呂はぬるい、もはや冷たいですよね。

35度または40度の気温と水温の体感の違いを調べたのでお伝えしていきます。

水温40度と気温40度の違い!

気温と水温の体幹温度が違う理由を調べると2つの理由が見つかりました。

  • 皮膚温度と深部温度の違い
  • 熱伝導率(水は空気よりも熱が伝わりやすい)

上記2つを詳しく説明していきますね。

皮膚温度と深部温度の違いの関係

35度での実験が多く見られたので、その情報を元にまとめています。

皮膚温度とは、平均で35~36度です。深部温度は、37度~38度と少し高めです。

お風呂はぬるいのに気温は暑く感じる理由としては、深部温度との差が大きくなるからです。

深部温度とは、心臓などの臓器が

詰まっている部分の温度だよ

人間は恒温動物なので、外気の温度は変化しても、深部の温度は一定で変わりません。

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

一定の温度を保つことの

できる動物のこと!

お風呂のお湯の温度が35度などぬるく感じますよね。

これは人間の能力である、深部の温度を一定に保とうとするためです。

深部温度よりも低い温度のお風呂に入ったとき、その低い温度に奪われた分の熱を体が一生懸命作るのです。

しかし、水は熱を奪う力が高いです。体が熱を作ったとしても、その熱をどんどん奪っていってしまいます。

ということは、頑張って熱を作っても水の温度には勝てず、35℃のお風呂がぬるく・冷たく感じる原因なのです。

水は空気の24倍の熱の伝わりやすさの関係

水と空気における熱の伝わりやすさが違うことにより、体感温度が変わるのです。

  • 水は空気よりも熱伝導率が高く熱が伝わりやすい
  • 空気は水よりも熱伝導率が低く熱が伝わりにくい

熱の伝わりやすさのことは

熱伝導率というよ!

水は空気に比べると20倍以上熱が伝わりやすい物質になります。

人間の体は深部温度が35~36度でしたね。そこに、35度のお湯と35度の空気に触れたと考えます。

先ほどの説明でいくと「水は空気よりも熱伝導率が高い、空気は水よりも熱伝導率が低い」でした。

何かに触れた時に冷たいと感じるのは、触れたものに熱が奪われているからなのです。

  • 35度のお湯に触れた時、熱伝導率が高いため水に熱が奪われる
  • 35度の空気に触れた時、熱伝導率が低いため、熱が奪われることが少ない

水の熱伝導率の高さにより、体の熱が奪われてしまい、同じ35度でも冷たく感じるのです。

その他の理由

その他にも調べた内容があるのでお伝えします。

一つ目に、お湯はその場から離れることができる(お風呂から出る等)が、空気の中からは出れないですね。

お風呂は暑いなと思えば外に出られますが、空気は暑いと思っても空気の中からは出られません。

そして、お風呂は頭まで入る人は少ないですよね。おそらく首までしっかり浸かる人も少ないのではないでしょうか。

首にはたくさんの血液が流れています。お風呂の湯だと、首に当たることが長時間ないので体温がなかなか上がっていきません。

空気は頭から足先まで同じ温度にさらされていますよね。それにより、熱く感じるという理由もあります。

80度のお湯と空気の体感の違いを熱伝導率で説明

先ほどの熱伝導率の説明からすると、水のほうが空気よりも熱が伝わる速さが早かったですよね。

温度は高い方から低い方に流れていく仕組みになっています。

80度の気温と水温で考えてみます。80度の湯と空気に触ったときに起こる現象として

  • 80度のお湯は自分の体より高い温度なので、熱の流れとしてはお湯から体に向かう
  • 熱の伝わる速さが早いので熱いと感じやすい
  • 80度の空気は熱伝導率が低いので触ったときの熱の移動が少ない
  • このため、熱いと感じる感覚がゆっくり

仕組みとしてはこのような感じですね。

調べてみて何となく理由が分かり、知識がついたような気がしますよ(笑)

これで、もし子供に質問されても答えられると思います!

まとめ

  • 同じ温度でもお湯と空気で体感温度が違う理由は2つあった
  • 体感温度が違う理由は皮膚温度と深部温度(内臓などの温度)の違いと熱伝導率の違い
  • 皮膚温度よりも深部温度のほうが高いこと、そして深部温度よりも低い温度のものに入ると熱が奪われて冷たいと感じる
  • 熱の伝わりやすさが空気に比べて水のほうが高い(早い)ので触れた時の熱の移動する量が多い
  • 熱は、温度の高い方から低い方に移動するようになっている
  • 同じ温度でも、熱が早く奪われてしまい水のほうが冷たく感じる

いきなり聞かれると分からないことでも、頭の片隅にあると子供にも伝えることができます。

「皮膚温度と深部温度の違い」「熱伝導率の違い」ということを理解しておくことでまた一つ賢くなったのではないでしょうか。

私もその中の1人です。私も息子に聞かれた時、夏休みの研究等に応用してみようと思います。