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2008年8月 7日 (木)

ネコでもわかる熱力学

最近ペットショップで「ひんやり〇〇〇」などという、インチキ商品を見かける。大抵はアルミや大理石の板で、触るとひんやりするので、ペットの冷房代わりになるらしい。

さて、ここ数日の中部地方の最高気温は、37度前後で猛暑日が続いている。人間にとっては完全に体温を上回っているし、イヌやネコの体温を上回ることもあるだろう。こういう日にこそ毛皮を脱げないペットの温度対策は大切である。

ところで、暑いとか寒いとか感じるのはなぜか。これは皮膚表面の熱移動が原因である。体内から体外へ熱が流出する場合は寒く感じ、体外から体内に熱が流入する場合は暑く感じるのだ。そして、どんな場合にも熱は温度の高い方から低い方へ流れる。やがて双方が同じ温度になると、熱の移動は止まり、熱平衡の状態となる。

しかし生物の場合、生物活動で必要な栄養をエネルギーに変換した後、最終的に熱として体外に排出しないといけないので、熱平衡よりもかなり気温が低い状態でないと暑さを感じる。人間のように大量に汗をかかないイヌやネコの場合、汗の蒸発による気化熱として、熱を排出できないので(それでもかなりの量の水分を蒸発させていると思うが)、暑さ対策は大切である。

そこで、例の「ひんやり〇〇〇」であるが、アルミや大理石を触ってひんやりと感じるのは、それらの温度が体温より低い場合に限られる。どんなものでも長時間大気中に放置すれば、大気と熱平衡な状態になるので、20度の部屋に放置したアルミは20度である。では何故20度の大気より20度のアルミの方が冷たく感じるかと言うと、それは熱伝導度の違いである。ふたつの異なる材質の間に、温度差が生じた場合、どれくらいの速度で熱移動が起こるかというと、それは材質の組み合わせによって異なる。さらに材質が固体ではなく液体や気体である場合、熱伝導のほかに対流による熱移動が発生し、それに加えて高温になると輻射による熱放射が起こる。それらすべてをまとめて、高温の物体から低温の物体に温度が移動する速度を求めるために、総括伝熱係数を計算しなければならない。

難しい話はここまでにして、結論から言うと、「体温より温度が低いときにひんやり冷たいアルミや大理石は、体温より温度が高いときに触るととても熱い。」ということである。今日のような猛暑日にはアルミ板は「あつあつパネル」になっているのだ。

2008080701もちろん我が家のネコたちは、その程度の熱力学は先刻ご承知なので、今日のような暑い日には、できるだけ総括伝熱係数を下げるべく、厚手のカーペットの上に寝転がり、できる限り体内からの排熱を少なくするために、ひたすらゴロゴロと過ごすのである。

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コメント

猫って涼しいところよく知ってるよね。
真夏でも涼しいところで涼しい顔してるんだもん。^^

投稿: 松雪 | 2008年8月 8日 (金) 22時26分

ロドリゲスはエアコンのスイッチを入れると、エアコンが動き出す前から、一番涼しい場所を陣取ります。エアコンをシーズンで初めて使うときも、リモコンを取り出しただけで陣取るので、ちゃんと1年前のことも覚えているというわけですね。
長女の雅子(写真)はエアコン嫌いで、スイッチを入れただけで部屋から逃げ出します。彼女だけは我が家のどの場所も自由に出入りできるので、いつもその時刻に我が家の一番涼しい場所にいるようです。

でも、暑いときには人間のように無理をしない、というのがネコの一番の知恵ですね。

投稿: 内藤敦司 | 2008年8月 8日 (金) 23時15分

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