人と建物､２つの視点から熱中症に備えよう㉝／日向と日陰

気温３０℃の時、直射日光の当たる場所にいると、相当な暑さを感じます。
しかし、日陰に入ると涼しく感じます。
体温が３６.５℃だとすると、気温はそれより低い温度なので、本来であれば涼しく感じるはずです。
それでも暑く感じるのは、輻射熱の影響です。



ちなみに同じ３０℃でも、お風呂の場合は寒く感じます。これは伝導熱の影響です。
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人と建物､２つの視点から熱中症に備えよう㉜／原子(分子)の話し

輻射熱のところで分子に触れていますので、ここで分子についておさらいしておきましょう。
全ての物質は原子から出来ています。もちろん人体も然りです。
原子のまん中には原子核があって、その周りを電子が取り囲んでいます。
原子核は単に核ともいい、原子の中心に位置する非常に小さい塊で、核を構成する陽子と中性子等を核子といいます。
原子核は陽子の数に応じた正(プラス)の電荷を帯びていて、水素原子では陽子一個のみですが、それ以外の原子ではいくつかの陽子と中性子から構成されています。
そして、原子核の周りを負(マイナス)の電荷を帯びた電子が回っています。



つまり、人体もプラスとマイナス、要は電気的に出来ているということになります。
分子とは、その原子が複数結合された物体で、物質の性質を失わないで存在しえる最小の単位(粒)のことです。
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人と建物､２つの視点から熱中症に備えよう㉛／輻射熱(放射熱)

熱移動の３要素のみっつめ、輻射熱についてです。
あらゆる物質は熱を放射しています。ただしそれは電磁波として放射されており、電磁波そのものに熱はありません。
しかし、電磁波が物質に衝突することで物質の分子が振動し、熱が放出されます。
電子レンジは電磁波(マイクロ波)を発生させることにより、レンジ内の食品の分子に超高速で振動を与える(２.４ＧＨｚであればなんと１秒間に２４億回もの振動を与えます)ことで、食品に熱を移動しています。
太陽からも熱線(赤外線)が出ています。しかし、その熱線は全く熱を帯びていません。ところが、地球の大気中にある水分粒子やダスト、さらに地表や建造物などに衝突することでそれらの分子を強く振動させ、熱が放出されることとなります。
これが輻射熱と呼ばれる熱移動であり、体温より低い気温でも暑く感じる原因なのです。



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人と建物､２つの視点から熱中症に備えよう㉚／伝導熱

熱移動の３要素のふたつめ、伝導熱についてです。
伝導熱とは、物質と物質が直に接することによって熱が移動することを言います。
熱は高温部から低温部へと伝わりますから、氷枕を当てれば頭が冷やされますし、湯たんぽを当てれば足が暖められるというわけです。



また、アイロンも伝導熱を利用した機器です。
気温３０度だと暑く感じるのに、３０度のお風呂は寒く感じます。これは、３０度の湯温より体温が高いため、体の熱が浴槽内のお湯に移動することで奪われるかたちとなるので、寒く感じるというわけです。
でも一方で、体温よりも低い気温３０度が暑く感じるのでしょうか。そのわけは輻射熱にあります。
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人と建物､２つの視点から熱中症に備えよう㉙／対流熱

熱移動の３要素のひとつめ、対流熱についてです。
対流熱とは、加熱された物質(気体、液体)が流動することによって熱が移動することを言います。
水や空気を暖める場合、暖められた水や空気は流体となって上昇(移動)します。
つまり、物質が熱を持って移動することとなります。そして、この熱移動要素を対流と呼んでいます。



分かりやすい例を取り上げてみましょう。
鍋でお湯を沸かすとします。直に熱を加えるのは鍋の底の部分だけですが、鍋の中で作られるお湯はどの部分でもほとんど均一の温度となります。
これは、暖められた水が熱を持つことによって膨張し、軽くなることで上方へ移動し、それに伴い、上方にある冷たい水が下方へ移動することで起こります。
また、エアコンは少しでも温度差を少なくして冷暖房するために、風を強制的に出して対流を起こし、熱移動をさせているのです。
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