”熱”の話をしよう②

こんばんわ！自称マインドマッパー、松本翔馬です。

前回は”熱”について、少しお話させていただきました。人の肌は温度ではなく、熱の流れとその量を感じ取っているという話です。

今日は熱がどう流れるのかについて簡単に話したいと思います。

熱はどう流れるのか？

前回の記事で、同じ温度の木製のものと金属製のものに触れたときに金属製のものの方が冷たく感じるという話をしました。

この冷たく感じるというのは、ものに触れたときにその触れた皮膚からそのものに熱が流れ出ているという状態です。

ではこの熱が流れる方向はどう決まるのか？

答えは”温度”です。

熱は温度の高いほうから低いほうへと流れる性質があり、これは現在の科学上、絶対に変わらない真理です。

なので、何か物に触れたときに冷たく感じるということは、体外に熱が流れているということなので、触れたもののほうが自分の体温より低いということを示します。

逆に触れたものが温かくあるいは熱く感じるのは触れたものの方が体温よりも高い温度だということです。

そういう意味で、触れたものが熱いか冷たいかで、そのものの温度が体温より上か下かがわかります。そして触れたものが熱くも冷たくもないという感覚だった場合、そのものの温度は体温と同程度だということになります。

熱さや冷たさの度合いの違いは何によるもの？

これは直観的に理解できると思います。

私たちは触れたものが熱く感じるときは、その熱さの程度でそのものの温度の高さを実感します。

つまり、触れたものの温度が高いほど熱いと感じる。

だからこそ、人は温度を感じ取れると錯覚してしまうのですが、実際は前回話したように人は熱の流れる量、ここでは触れた部分から体に流入してくる熱の量を感じ取っています。

ということは、触れたものの温度が高いほど熱が体に入ってくるというわけです。どうやら熱の流れに温度が関係しているということがここからわかります。

そして、ものに触れたときの熱の流れは自分の体温より、そのものの温度が高いか低いかで流れる方向が変わるとお伝えしました。つまり、自分の体温次第で流れる方向が決まります。

であれば、30℃とか60℃とかいう絶対的な温度の値が熱の流れる量を決めるとなると説明できません。絶対的な値の見方をすると、30℃より60℃の方が温度が2倍なので熱の流れ、つまり熱さの感じ方が2倍かというとそうではないと思います。さっきまでの話からすると、そもそも30℃の場合は、熱の流れる方向が逆で冷たく感じます。

もうお察しかもしれませんが、この熱の量は温度ではなく”温度差”で決まります。体温を基準に温度が高ければ高いほど、体への熱の流入する量は大きくなり、その量に比例して熱く感じ、また温度が低ければ低いほど、体からの熱の流出する量は大きくなります。つまり相対的な値が流れる量を決めるんです。

”温度差”とういギャップ（相対的な値）によりエネルギーが移動するんです。

温度って何？

じゃぁ、温度って何？ってなりますよね。

温度とはあるものが持っている熱、つまりエネルギーをどれだけ持っているかという程度を表すバロメータです。
熱をより多くため込んでいるものはそれだけ温度が高いということです。

そして、温度が高いものはそれに触れる相対的に温度の低いものに対して熱を放出します。あったかいご飯を考えると、ご飯の持ってる熱量が、ご飯の温度より低い温度の空気中に放出されます。

このとき、熱が空気中に流れ出ていってるので、ご飯の中の熱は減っていきます。つまりご飯の持っているエネルギーが減っていくんです。そして温度は持っている熱のバロメータですから、結果としてご飯の温度が下がります。これがご飯が”冷める”ということです。

時間がたつにつれ、熱はご飯から出ていき、ご飯の温度は下がっていきます。とするといずれご飯の温度は空気温度と同じになります。この状態だと温度差がないので熱の移動がとまるんです。この状態を”熱平衡”といい、エネルギーがバランスして移動をしないことを意味します。

逆に冷たい飲み物が”ぬるくなる”のは飲み物より温度の高い空気から熱が流れ込んできて、飲み物の温度が上がるためです。

まとめ

今日の内容をまとめますと、

・熱は触れあっている”もの”の温度の高いほうから低いほうへ移動する

・熱の移動量は熱が移動する”もの”の間の温度差に比例する

・”もの”の温度はそのものが持っている熱の量を表すバロメータ

です。なんとなーく温度と熱の違いをご理解いただけたでしょうか？

では、現在私たちに必要不可欠な”冷やす”というアクションはどうやって行うのでしょうか？

熱は高いほうから低いほうへと流れるのが自然の摂理です。飲み物を冷やしたいならそれより冷たい氷をもってくれば、飲み物を冷やすことはできます。

じゃぁ、そもそもその氷はどこから持ってきました？

たどっていくと疑問にぶつかりませんか？

次回の熱の話はこの”冷やす”という仕事をどう実現しているかについて話したいと思います。

ながながとお付き合いいただき、ありがとうございました。

ではまた

今日のマインドマップ