服を着ると暖かいのはなぜか?

■ 機械工学科

熱は温度の高い方から低い方へ流れていく性質を持っています。また、その流れ方(伝熱のメカニズムと呼んでいます)には、伝導・対流・放射の3種類があり、例えば、地球上の生物は太陽からの放射によってこれまで長い間生活してきました。

さて、ここでは人間が服を着ると暖かくなるのはなぜか、伝熱のメカニズムを考えながら説明しましょう。この場合主に働くものは伝導と対流なので放射を無視して考えます。また、違いを比較しやすいように簡単な概略の数値を入れて計算してみます。伝導で伝わる熱の量 は熱が伝わる物質に密接に関係し、その物理量を熱伝導率kといいます。おおよそでいうと、熱伝導率は気体<液体<非金属固体<金属固体の順で大きくなり STANCE(スタンス) シートカバー【スタンダード】 エッセカスタム L235S / L245S ブラック【代引不可】、空気は約0.025[W/(mK)]です。従って、服を着ることは体の周囲に上手に空気の層を作ることだと考えると理解しやすいと思います。

図1は裸の状態で直接皮膚から外気に熱が流れる場合の温度の変化(温度分布)です。この場合、熱は対流(熱伝達ともいいます)で伝わり、熱量の式は [1251577] DIXCEL R01タイプ ブレーキパッド リヤ用 BMW E90 PG20 320i 10/05~ 、ニュートンの冷却の式といわれる

Q=hA(Tw-Ta)     (1)

で与えられます。hは熱伝達率といわれる数値で主に周囲の空気の流れに関係しますが、ここでは20[W/(平方メートル×K)]とし、皮膚の表面 温度Tw=36[℃]、外気温度Ta=0[℃]、A=1[平方メートル]と仮定すると

q=Q/A=720[W/平方メートル]     (2)

となります。

これに対して、綿の肌着、ポリエステルのYシャツ(それぞれ厚さd=1[W/・]、k=0.05[W/(mK)]とする)ウールのセーター(d=3、k=0.04とする)を重ね着した場合を考えます。上述の数値を仮定し、皮膚と肌着 TOYOTIRES トーヨー トランパス MPZ ミニバン TRANPATH サマータイヤ 205/60R16 MANARAY FINALMIND ファイナルマインド GR-NEX ホイールセット 4本 16インチ 16 X 6.5 +53 5穴 114.3、衣類間のそれぞれに1[mm]厚さの空気層があるとしますと、

リジカラ HONDA エアウェーブ GJ1 2WD フロント用

ヘッドライト 98-04 Chevy S10 Blazer Pickup Smoke Lens SMD LED DRL Halo Projector Headlights 98-04 Chevy S10 BlazerピックアップスモークレンズSMD LED DRLハロープロジェクターヘッドライト, 【セミオーダー エイムゲイン】AIMGAIN SEAT COVER LAMOUS type KEI アイスグレー, IDEAL/イデアル 車高調 TRUEVA アルテッツァジータ JCE10, RDmoto アールディーモト ガード・スライダー クラッシュスライダー【Crash sliders】 Size:120x74x49 mm RS125 2017-, 【イベント開催中!】 GOODRIDGE グッドリッジ ビルドアライン 車種別ブレーキホースキット ホースカラー:クリア NS250 カーマット フロアマット トヨタ カローラフィールダー(ワゴン) 27年3~ 2WD/AT-LUXループブラック, 【アクティブモータリングスタイル】ヴォクシー / VOXY Z / ZS MC前 【 ZRR70 / 75W 】 リアハーフスポイラーTYPE2 塗装済品, 【メーカー在庫あり】 オールセーフ(株) allsafe ラッシングベルト ラチェット式しぼり50仕様重荷重 R5I14 JP, ACRE (アクレ) 品番:β612 ユーロストリート ブレーキパッド フロント用 ベンツ E CLASS W211 セダン 211061 02.6~09.10, 【USA在庫あり】 ラペラ Le Pera シート ビレン 04年-06年、10年以降 XL 3.3ガロン プリーツ 499282 HD店 クラッチライン APP コロナExiV ST202/ST203 TOYOTA トヨタ クラッチライン【店頭受取対応商品】

リジカラ HONDA エアウェーブ GJ1 2WD フロント用:ALPINESTARS アルパインスター Machine Fleece Hoody 2018モデル 新色 カジュアルジャケット パーカー フリース フーディ バイク ライダー レーシング バイクにも 防寒 マシン 【黒/グレイ】【グレイ/緑】おしゃれ おすすめ かっこいい 【USA在庫あり】 アイコン ICON グローブ FAIRLADY レディース 黒 Sサイズ 3302-0363 HD店

リジカラ HONDA エアウェーブ GJ1 2WD フロント用.スバル プレオ RA(H10.10~)フロアシフト用カスタムオーダーフロアマット【AWESOME/オーサム】05P05Nov16 【グループエム】K&N REPLACEMENT FILTER (エアーフィルター純正交換タイプ) TOYOTA FJクルーザー 【 10.02- 】 GSJ15W ■ 日本仕様 グレード: [排気量]4000 《 1GR-FE 》 純正品番:17801-38050

SWAGE-LINE PRO リアホースキット (ステンレス/クリアホース仕様) MT-07 ABS 14-16 在庫10未満 YTZ10S :GSユアサ

、温度分布は図2のようになります。即ち 油漢 ユカン UK-Speed ジェットフロントフェンダー 素材:FRP・カーボン アドレスV125/G(K5/K6/K7/K9)、アドレスV125S(L0)、図1に比べて外気に面 した温度が低下したことがわかります。この場合の外気へ逃げる熱量は、熱伝達率が同じ場合

q=20×6.3=106[W/平方メートル]  (3)

となり、外へ逃げる熱量は服を着ない場合の約15%になりますから、熱は体から逃げにくくなり寒い環境から体を守れることがわかります。ただし、注意しなければいけないことは 【店舗取付サービス】【L900 ムーヴ バタフライシステム】MOVE CUSTOM L900 後期 フロントバンパースポイラー、上の計算は衣類の中の空気が外気によって流されたりしない、という仮定の上でのものだということです。もし、セーターのままで風の強い環境のところにいると、衣類の中にとどまっている空気が流れることによって、衣類の熱伝導率が大きくなり、また、表面 の熱伝達率が何倍にもなることによって、結果的には体から流れる熱が風のない場合よりも数倍以上にも達し、

リジカラ HONDA エアウェーブ GJ1 2WD フロント用

、例えば登山などでは凍死してしまうことなどが起こります。

図1/衣服を着ていない場合の温度分布 図2/重ね着をした場合の温度分布
{yahoojp} {riko.akita-u.ac.jp}