熱中症と気化熱

今日のFMレキオは毎年この時期恒例の「熱中症について」話をしました。熱中症は急に気温が上がったり、湿度が高く上手く発汗出来ない場合に起こります。今の時期は体が夏の気温になれていませんので注意が必要です。

熱中症の症状については以前のブログに書いていますので、よろしければ参照して下さいhttp://omoromachi.cocolog-nifty.com/blog/2013/06/post-567f.html 。

私達人間などの哺乳類は恒温動物で体温を一定に保つ様な仕組みを保っています。寒いところでは筋肉を動かし（ガタガタ震えるのは筋肉を動かして熱を産生しているからです）体温を上げようとします。

これとは逆に熱中症と関連があるのは体温を下げるメカニズムです。私達の汗の仕組みと密接に関連がありますので説明したいと思います。

暑い夏や、運動して体から熱が沢山出る場合などでは、自然に体温を下げる仕組みが働きます。　私達は体温を下げるために皮膚の血管を広げ熱を体表から分散しやすくしますし、汗をかきます。この汗は、私達の想像以上に熱を下げてくれます。汗が蒸発する時、すなわち気化することで、皮膚の表面から熱を奪ってくれます。　

では、実際に奪われる熱量はどれぐらいかと言いますと・・・　汗1リットルが蒸発して奪う熱量は、おおよそ7キロの氷を水に出来る熱量と同じと言いますから、汗をかくことで、体表から熱を奪って体温を下げてくれるわけです。　

この気化熱（蒸発熱）は 40.8 kJ/mol は本当に大きいのです。

ここで皆様も次の質問を考えてみて下さい。同じ水の量を「0℃から 100℃まで加熱するときのエネルギーと蒸発するときのエネルギーはどちらが高いでしょうか？・・・・

答えは、気化熱の方が5倍のエネルギーがあるのです。（1gの水を1度あげるために1カロリー必要ですので、0度から100度まで上げるためには100カロリーとなりますが、1gの水が蒸発するエネルギーは539カロリーです）

湿度が高い場合は上手く、汗が蒸発しにくく、気化熱による体温低下作用が起こりにくく、皮膚もじとっとして、不快になるのです。　ですので梅雨時期など湿度が高い場合、あまり気温が高くなくても、気化熱による体温低下のメカニズムが機能せず熱中症にかかりやすくなるの要注意です。

夏の暑い時期に打ち水を引くのも、昔ながらの気化熱を利用して温度を下げる方法だったのです。ついでに言うと、お風呂上がりにタオルで拭かないと寒くなるのは水で冷えることと気化熱が発生するからなのです。　火事などで水をかけるのは水が蒸発することで熱を奪い、燃焼を持続出来ずに鎮火するのです。

ついでにもう一つ身近な冷蔵庫も気化熱を利用して冷たく出来るのです。

冷媒(昔はフロンが使われていましたがオゾン層を破壊するということで、今は代替フロンが使用されるいます)を冷却器というところで液体から気体に変えます。これも気化熱により周囲から熱をうばうことで冷気を作り出します。気体となった冷媒は今度、圧縮機(コンプレッサー)というところに送られ、圧力をかけられることで液体に変化します。このように冷媒が冷却器と圧縮機を行ったり来たりすることで冷蔵庫は冷えているのです。

変なところに話題がいってしまいましたが、温度が高くない場合でも、湿度が高い場合は汗による気化熱が発生しにくいため、熱中症の危険もありますので注意が必要となるのです。

（2014/06/25のFMレキオ「いきいきタイム」はこちらから視聴出来ますhttp://www.stickam.jp/video/182330074）