生活の中の化学工学 – 問題14 既存の標準解答
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この投稿は最後にyjqin1によって2015年8月22日22時13分に編集されました。みなさん、こんな経験はありませんか？冬に外から暖かい部屋に入ると、なかなか暖かくならない； 冬の朝はとても寒いですが、思い切り温かいお風呂（たとえば桶浴びでも）に入ってしまえば、外に出ても寒く感じなくなります。 なぜですか？化学工学の観点から考えると。
先生の人生に対する気づきはかなり多く、学ぶ価値があります*。 実際にはこれは2つのプロセス、物質移動（水分）と熱移動（熱量）の共同作用です。 冬に屋外から室内に入ると、体は冷たく、環境の温度は高いため、環境から体へ熱が伝わります。しかし同時に、体の水分の蒸発が加速し、蒸発は熱を吸収するため、体温の上昇と下降が同時に起こり、そのため暖まるのに半日かかります。 熱いお風呂に入ってから外出しましょう。体は温かいので、外の冷たい空気が体に触ると凝縮して熱を放出しますよ
先の見解に同意する。しかし、後方には異なる見解がある。温かいお風呂に入ってから外に出ても寒く感じないのは、人体の温度が**環境温度より高いため、体から放出される熱気が冷たい空気に触れて凝結し、熱が放出されることで、体の熱の放出速度が遅くなり、温度差も小さくなるからです。
冬に着る服は厚手で、化学工学の観点から見ると、それは非常に厚い断熱層に相当し、さらにその断熱層の熱伝導率は低い。外から暖かい部屋に入っても、服が厚いため断熱効果が高く、熱の伝わり方が遅いため、しばらくしても部屋が暖まらない。 冬の朝はとても寒いですが、思い切り温かいお風呂（たとえば桶浴びでも）に入ると、お湯が直接皮膚に触れて熱が伝わり、その伝熱速度が速いため、体表の温度が急速に上昇します。そのためとても暖かく感じられます。服を着て外に出ると、まるで体表に断熱層が加わったかのように、熱が逃げる速度が**低下します。だから寒く感じなくなった。
哺乳類の皮膚は皮下の各組織を温める器官ですが、人間は進化の過程で体表の毛が少なくなってしまったため、冬には他の動物のように毛皮で寒さをしのぐことができません。そのため、私たちは寒さから身を守るために綿の服を着る必要があるのです。寒い外から暖かい室内に入ると、人の服は冷たく、皮膚の温度も高くない。室内の空気から体へ熱が伝わる際には厚手の服を通過しなければならず、服が温まってから初めて皮膚に伝わる。ガスの熱伝達係数自体が小さいうえ、重ね着された服の熱抵抗もあるため、皮膚が暖かさを感じるまでには長い時間がかかる；室内でお風呂に入るとき、お湯の放熱係数が高いため、すぐに皮膚が温まります。その後、厚手の綿の服を着て外に出ると、外気温が低いため体から熱が放出され始めます。しかし、冬用の服は断熱性が高く、体から放出される熱と体内で生成される熱が長時間バランスを保つため、長い間寒さを感じることはありません。
正解：とても寒い環境（例えば北国の冬の屋外）で長時間過ごしていると、お尻や脚、腕、腰の後ろなど、体の多くの部分が冷たくなります。あなたの服からは本当に冷気が漂っている。 皮膚の外側の服やその中の空気は冷たく、皮膚の下の部分も冷たい。あなたの心は温かく、部屋の暖房（ストーブ）も温かい。内側からも外側からも二方向から温められるが、あなたの寒暖センサーは皮膚のすぐ奥にある。その温度の上昇は遅れるんだよね。 熱いお風呂に入ったばかりのとき、例えば体の隅々まで温かく（温度35～38度）、血液の粘度が低くなるため、血液の循環も良くなります。着た服も体によって温められた。 このような温かい人と前の冷たい人を比べると、mCTで計算すると、全体のdeltHは決して小さくない。 この人はとても寒い屋外に行ったので、服を通して体を冷やすには時間がかかるでしょう。その時間は30分ほどかもしれません。そういうこともあり得ます。