【熱伝導】「なぜ38度の日は暑いのに38度の風呂は熱くないの?」中学生の自由研究に絶賛 試行錯誤の末に結論を導く

1: しじみ ★ 2018/07/16(月) 19:23:15.98 ID:CAP_USER
全国の小中学生を対象とした理科自由研究コンクール「自然科学観察コンクール」で2002年に文部科学大臣奨励賞を受賞した
「38℃の日は暑いのに38℃の風呂に入ると熱くないのはなぜか」が話題を呼んでいます。
2002年に発表された自由研究ですが、SNSで拡散されたことをきっかけに注目を集めたようです。
「外部の温度と、皮膚温との差が大きいほど熱さ(暑さ)を感じる」にたどり着くまでの過程が見事。

あまりにも熱くて汗が出たある日、シャワーを浴びて
「お湯の温度は38度なのになぜ熱いと感じないのか」と疑問に思ったところから研究が始まりました。
そこで、「風呂の場合は頭が38度のお湯の中に入っていない」「風呂の場合は服を脱ぐが、気温の場合は着ている」
「水の熱伝導率は空気と比べ25倍ほど大きい」「風呂は入ってる時間が3分から10くらいだが、気温は数時間に及ぶ」など、
風呂と気温の違いをあげ、検証が始まります。

 お風呂の場合は頭だけお湯につからない状態になるため、
最初はシュノーケルを付けて頭も含めた体全体が38度のお湯につかる状態にしたり、
頭を入れた箱にドライヤーで熱風を送り38度にしてみますが、いずれも体全体が暑い(熱い)とは感じられません。
服を着たときと着ていないときの違いや、長時間お風呂に入った際の検証も行いますが、
結論にたどり着くことはできませんでした。

研究を続ける中でインターネットで情報を集めていたところ、名古屋大学の環境医学研究所の岩瀬先生と話す機会を得ます。
そこで聞いた「暑さを感じるのは深部温と皮膚温の違いからではないか」との話をもとに、
「深部温と皮膚温の違いが暑さを感じる理由」と仮説を立て再度この視点から検証を行うことに。
すると、38度のお風呂に入ると皮膚温はすぐ38度に近くなることが分かり、
一方で38度の部屋に入ったときは一度皮膚温が高くなるものの、汗によって34度近くまで下がることが判明します。
仮説が正しいと証明されたかに思えましたが、皮膚温と深部温の違いが暑さを感じる要因だとすると、
皮膚温が下がるはずの冬に寒く感じるのは説明がつかないと考え、もう一度始めから考え直すことに。

 そして立てた仮説は「外部の温度と、皮膚温との差が大きいほど熱さ(暑さ)を感じる」というもの。
38度の気温では汗の気化熱で皮膚温が下がりはじめ、34度から35度で皮膚温が安定しますが、
38度の風呂の場合は入ってすぐに皮膚温が38度になるため、実際の感覚にも仮説にも一致します。
また、41度のお風呂や、22度の冷房が効いた部屋でも実験し、
「皮膚温と外部の温度の差で暑さ・寒さを感じるから」という結論を出すのでした。

 身近なテーマをもとに実験を重ね、結論を導き出す姿には「自然科学の原点」
「仮説検証のサイクルがきちんとできている」と絶賛する声が多数あがっています。

■自由研究の画像
http://image.itmedia.co.jp/nl/articles/1807/16/ikko_jiyuukenkyuu001.jpg
お風呂と気温の違い
http://image.itmedia.co.jp/nl/articles/1807/16/ikko_jiyuukenkyuu002.jpg
シュノーケルを使って潜ってみる
http://image.itmedia.co.jp/nl/articles/1807/16/ikko_jiyuukenkyuu003.jpg
ついに結論にたどり着く
http://image.itmedia.co.jp/nl/articles/1807/16/ikko_jiyuukenkyuu004.jpg

■関連URL
自然科学観察コンクールのサイト
https://www.shizecon.net/award/detail.html?id=15

http://nlab.itmedia.co.jp/nl/articles/1807/16/news018.html

24: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/16(月) 20:01:44.81 ID:dzmu4+p6
>>1
この文章から言えるのは熱伝導率よりも
実証して違いの判断できるまでの熱変動と時間の比較ではないの?

実証して肝心の部分のない記事なんて必要ない

39: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/16(月) 20:24:18.34 ID:SZdfflD0
>>1
つまりは、エラ呼吸と肺呼吸の生物の構造の差かな

53: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/16(月) 21:09:25.84 ID:7l+n/vxz
>>1
面白い内容
この結果から身体深部の温度が異常をきたしたとき体感温度で危険を察知できないことが想定される

つまり熱中症にかかると暑く感じなくなる、低体温症になると寒く感じなくなる。
こういった事態が想定される
そしてそういった実例は多いのではないかな?

熱中症や低体温症を防ぐには体感温度に頼ってはならない
これは今後、熱中症や低体温症を防ぐにあたり重要な指針となる
低体温症はともかく熱中症は身近な危機有効に活用すべき知見

ま、その前に検証だが

85: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/16(月) 22:39:24.69 ID:pwJlMu63
湿度がどうこう言ってる奴って名古屋大学の環境医学研究所の者がその事に気づかなかったとか思ってるのかな?
「専門家すら気づかなかった重要な事実に>>1を読んだだけで気づいてしまった俺は天才」だとでも思ってるんだろうか?

129: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/17(火) 01:46:28.45 ID:mjTTb4yF
本当に何でまともに読まないバカの山なんだろうな

>>18
>お風呂と気温、同じ温度なのに違うのはなぜ?
「空気の熱の伝えにくさ、恒温動物であるから、そして気候の特徴から」です
http://kinonoki.com/book/kagaku-mainichi-tanoshiku/%E7%AC%AC%EF%BC%EF%BC%E5%9B%9E%E3%80%E3%8A%E9%A2%A8%E5%82%E3%A8%E6%B0%E6%B8%A9%E3%81%E5%8C%E3%98%E6%B8%A9%E5%BA%A6%E3%AA%E3%AE%E3%AB%E9%95%E3%86%E3%AE.html
>>1とは違う若干適当っぽいことが書いてあるがなあ阿呆

>>27
30℃の外気で暑く感じないとはいっていない 0℃より10℃、さらに20℃の方が高温だと感じる そういう検知回路は別にあり、
なんで38℃だと死にそうに暑いか、「避難しろー」警報が体から出るくらいなのか、ということだろ

157: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/17(火) 08:35:12.95 ID:ZgkK94v7
>>1
それじゃ暑いときは皮膚を38度にするために
服を着ればいいのか

208: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/17(火) 15:20:08.19 ID:xmkhVVMn
>>1
>名古屋大学の環境医学研究所の岩瀬先生と話す機会を得ます。
>そこで聞いた「暑さを感じるのは深部温と皮膚温の違いからではないか」との話をもとに、
>「深部温と皮膚温の違いが暑さを感じる理由」と仮説を立て再度この視点から検証を行うことに。

小学生に仮説を否定される大学の先生って……

213: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/17(火) 16:08:20.01
>>1
では君たちへの次の課題を与える

『自分が現実世界に存在していることを証明しなさい』

216: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/17(火) 16:30:08.39 ID:nHSOamIb
>>213
まるで中二病患者が小学生に出す問題みたいだな・・・

259: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/20(金) 23:56:24.01 ID:WqJWZ+hC
>>1
>「皮膚温と外部の温度の差で暑さ・寒さを感じるから」
なるほど・・・・で、
皮膚温を知るセンサーは、皮膚についていて、神経を通して皮膚の温度を脳に伝えるのだろう。
では、外部の温度を知るセンサーは、どこについていて、外部の温度をどうやって脳に伝えるの?

260: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/21(土) 00:30:40.47 ID:EOKFxYrk
>>1
サウナの仕組み調べれば嫌でも書いてあるけど

261: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/21(土) 01:21:46.00 ID:lxDQ52Uc
>>260
ウルトラアホ

262: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/21(土) 01:43:09.81 ID:PTK67IZp
>>260
たとえ中学生の自由研究とはいえお前が知ってるようなことで評価されるわけないやん

2: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/16(月) 19:25:46.84 ID:T1Ph/gCe
熱伝導率

12: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/16(月) 19:40:00.78 ID:CulVS6EQ
>>2
それだな~
空気は水よりも断熱性が高いから
放熱を邪魔して体温を上げてしまうんじゃね。

205: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/17(火) 14:32:46.50 ID:O2gADUAr
>>2
>>12
お前ら中学生よりずっと劣るな

38℃は体温より高い。
熱は環境から体に伝導する。

お前らの理屈なら熱伝導率の高い38℃湯のほうが暑く感じるはずだわ

21: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/16(月) 19:56:47.99 ID:CulVS6EQ
80度のサウナと80度の熱湯はどちらが(体感的に)熱いか?
間違いなく熱湯のほうだよね^^

26: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/16(月) 20:04:19.93 ID:tkOOs3Tc
>>21
暑いというのは熱いんじゃなくて不快なんだと思う

153: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/17(火) 08:00:00.93 ID:pIs5ijgF
>>21 だよな コレを熱伝導率で説明できんの?

34: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/16(月) 20:21:33.71 ID:vW8bVuUU
TOTOの赤外線トイレ蓋が自動でここ数日開閉しなくなったのは
体温と室内温度の差が少なくなったからなのかと、その対策を誰か研究してくれ
手動でボタンを押せば開閉するから、問題は赤外線検知側にあると思う

98: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/16(月) 23:40:06.00 ID:qTELzoQw
>>34
動作温度というのがあってな

171: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/17(火) 10:18:29.35 ID:VmkuBaaw
>>165
>>38度の気温では汗の気化熱で皮膚温が下がりはじめ、
>>34度から35度で皮膚温が安定します

という生命維持に必要な過程で

>皮膚温と外部の温度の差で暑さ(寒さ)を感じる(→感じざるを得ない)

ならそういうジジイはもうヤバイ

172: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/17(火) 10:21:38.45 ID:VmkuBaaw
>>171追記
実際は皮膚温は下がってないのでわと

227: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/17(火) 20:33:16.32 ID:1cbq+Upf
>>34
周りが同じ温度になったら
赤外線がそこら中から同じように放射されるから区別は付かなくなるね

92: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/16(月) 23:20:21.71 ID:94mg+haq
次は昼間の25度は暑くないのに熱帯夜の25度は暑くて寝られないのも調べて

149: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/17(火) 07:36:31.25 ID:U119i9cY
>>92
寝てる時は深部体温が下がるので、深部体温と表皮で感じる気温の差は日中より
就寝中の方が高い。だからより暑く感じるのかな?

95: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/16(月) 23:31:18.65 ID:QKcakW0G
同じ女を見せられても
声優って言われたらかわいく見えて
AKBって言われたらブサイクに見える

こういうことだろ?

99: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/16(月) 23:42:10.68 ID:v+vyXugm
>>95
正解。

つまりものさしが違うってこと

100: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/16(月) 23:44:29.35 ID:qTELzoQw
中学生でしっかり考察できていて感心する
独学で勉強できるスキルがあるから将来伸びるんだろうなと思う

中学生にマウントとってるおっさんどもは中学生のときどうだったのかと問い質したい

103: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/07/16(月) 23:53:19.87 ID:flw3RTjV
レスを見ても分かる通り熱の基本がわかっていない人って結構いるよね
少なくとも>>100まで正解が出てない


引用元: http://egg.5ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1531736595/