風呂が暑くないのはなぜ？

質問

残暑厳しい季節（南半球では今まさにそうだろう）、気温が３７度もあったら暑くてたまりませんよね。おまけに湿度が猛烈に高いとなれば、居ても立ってもいられない不快さです。
　ところが湯温３７度の風呂に入るとぬる過ぎて不快です。もうちょっと暖かければ風呂の中で気持ちよく居眠りできるのにな。

　一体、この違いはなぜなのでしょう。

回答No.14

tgb · ベストアンサー

（２）（３）に関連
　内部で熱の生産が行われて熱の流れが絡むので厳密な意味での定常は不可能（皮膚の外側・内側ともに）ですが、実際問題としては（生理的な調整も加わるので）一定時間の経過により定常として差し障りない（特に内側）のでしょう。基本的に温度分布は内から外に向かってＳ字状に低減（Ｓの中心が皮膚）すると思いますし、議論の余地はないでしょう。
　これだけ押さえていれば分布の具体的な形についてはさほど本質的ではないと思いますが、どちらかと言えば球モデルよりは１次元モデルの方が実際に近いと言う感じがします。この場合は熱の流れが定常でバランスするためには直線分布と言うことになり、上と合わないですが、非定常のゆっくり版と考えて気にしないことにします。

　そこで本題ですが、私の考え方に少し曖昧な点があったようです。定常と非定常をごっちゃにしていたかも知れません。外にいたとき暑かったのが風呂にはいるとほぼ瞬時にこの暑さから解放されると考えていました。従って、この短い時間（厳密ではないですが敢えて言えば入ってから数秒あるいは数十秒）の間にどのようなことが起こるかの議論でした。それならS'=0でないのは当たり前と言うことになりますが、ゼロに近いとそうでないの違いに受け取っていましたので、その違いが十分大きいのかどうなのかと言うのが疑問点でした。しかし、後で考えたのですが、熱の放出が押さえられて皮膚側の温度が上がってくると、それによって温度勾配（空間分布）が皮膚近傍で大きくなって、熱流束が大きくなると言うのは、当たっていませんでした。同時に空気側（水の場合も同様）でも温度上昇が起こるので特に温度上昇によって勾配が大きくなると言うことは考えられず（材質が変わるからと言ってS字の中心で「大きく」折れ曲がると言うことはない）、私の疑問自体に疑問が出てきます。stomachmanさんの考えは水では定常状態が達成されるが、空気では達成されにくく、倒れる（いやになる）までS'>0が続くと言うことも考えられるということですね。これに対しての異議は撤回します。

（３）（４）に関連
　ここでの疑問点は、他にも共通すると思うのですが、S'>0で温かさを感じるとすると、ゆっくりした変化あるいは定常状態ではS'=0と言うことになり、３８度自体の温かさ（３７度より温かい）を感じることの説明ができないのではと言うことです。S'=0で共にぬるいと言うなら、私としてはやはりSで温かさを感じるとし、初期の敏感性・閾値、感覚の精度などの問題で何とか切り抜けたい気がします。

（５）に関連
　予想もしなっかた反論なのでアッと思いました。理屈にかなった考え方なので詳しく検討しないと決着がつけられないのかも知れませんが、しばらくして次のような考えが頭に浮かんだので参考にしてください。
・少し暑い場合は少し汗が出て、それによって特に逃避行動も起こさず、やりたい仕事を続けることができます。（発汗作用として有効な働きをこなせた訳です。）
・もう少しだけ暑くなってもやはり本人は逃避など気にせず、同じように発汗の有効な働きに頼ることができます。
・だいぶ暑くなるともう汗だくでそれでも何とか仕事をやり遂げようとがんばります。
・最後の一歩手前で気分が悪くなってきたのですが、それでも納期に間に合わせるためがんばります。
　（普通はここで待避行動を起こします）
・とうとう倒れてしまいます。
毎回の警告は煩わしいので最後の一歩手前の警告があればいいのではないか？（暑く感じなくても良いのではないかという意味ではなく「暑い」を警告として捉えなくても良いのではないか）
ただし、少し汗が出た段階で待避行動を起こす人もあり、警告なのか、単なる情報なのかの区別は難しいかも知れません。（その意味でこの例は反論にはなりません。）

その他

　コップの実験は熱い・冷たいをS'で判断するかどうかのチェックと言うことです。短い時間で皮膚温度が熱・冷に交互に変化した場合、S'（皮膚より少し内部の位置）が感知されないのではないかと言う主張です。S'をどのくらいの時間で感知するかについては単純に１秒以上かかるはずとは言えないようです。また、「熱から冷への変化ではS'>0となる筈」と言うのは私の勘違いで、コップの実験については撤回します。（意見をいろいろなところでクルクル変えて申し訳ありません。）

　風呂の中でものに触るという実験で、発泡スチロールの場合風呂の外の空気の条件に近いのに手が温かく感じないのが引っかかります。空気中で暑いのは全身の各部分が熱いとき感じるのでしょうが、そのために当然個々の部分が熱さを感じているはずです。個々の部分で風呂の中の発泡スチロール並みの温かさで、それが全身に及ぶと暑く感じられるというのは考えにくいです。発泡スチロールの熱さと接触時間も考慮に入れて考える必要があるかも知れませんが。風呂の中に入って手だけ出した場合（また参考のためその逆も、ついでに徐々に全身まで変化させると言う実験も）どう感じるか確かめたいところです。（．．．実験を催促しているような言い方に聞こえるかも知れませんが、これは頭だけ出した場合の感じ方と大差ないかも知れず、改めての実験は不要かも。また、ANo.#2補足の
＞特に、半身浸かった状態では、浴槽から出ている部分だけが暑いと感じます。
は、ヒントになりそうです。）

　様々な心理的条件については仰るとおりです。すべて無視して議論できるというか、すべきです。（実は前回の投稿のあと、自分でも関係ない余計なこと書いたかなと感じていました。）

補足

皆さんに議論していただいたおかげで、モデルらしきものが構成でき、実験の方針が立ちました。また、どうもこれ以上回答が増えないようですので、締めます。ありがとうございました。

回答No.3

noname#10578

これ（さんこうURL）に共通する部分はあるかな？ご参照ください。

参考URL：

http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=57343

補足

有り難うございます。
ご紹介のURLは、質問する前に検索で見つけて読みました。「すごく熱いお湯に浸かれば火傷するのに、空気がすごく熱くてもあまり熱く感じない」ということの説明ですね。
でも問題が違うと思います。むしろ逆に「空気だと暑いと感じる温度なのに、風呂だとぬるいと感じる」という現象について質問しています。

回答No.2

arau-otoko

素人なんでよく判りませんが、お風呂に入るとき、誰も頭のてっぺんまで浸かりませんよね？37℃のお風呂に入ってる時は、体が浸かってる部分だけ37℃ですが、気温37℃上に居る場合は、全身37℃で吸い込む空気も37℃です。
　この辺の差が大きいのでは・・・？

お礼

実はまだこれ、お礼じゃないです。幾つか実験してみましたので、この欄を借りて報告します。
●方法：初めに気温２８度の状態で、約１０分間湯に浸かりました。次に、３７度の湯に１０分間頭まで浸かる実験をしました。次に、空気が３７度だとどうなのか比較するため、５０度のシャワーを撒いて浴室の空気を暖めました。初め２８度だったのを団扇で扇いで均質化しながら約５分間掛けて３７度まで暖めました。（当然、相対湿度は１００％です。）浴槽に浸かったまま気温を上げました。そして、浴槽から出たり入ったりして感じを比較しました。
●結果：湯に浸かった状態では暑いとも冷たいとも感じず、やはり「ややぬるい」というのが適当な感じを受けました。頭まで３７度の湯に浸かっても、暑いとは感じません。頭を浸けないのと特に違いは感じなかった。
　気温を上げる過程で浴槽に浸かっていましたが、気温３５～３５．５度の辺りから息苦しさを感じるようになりました。気温３７度になると、呼吸するのが辛い感じです。
　浴槽から出ていると、むっとする暑さです。全身で暑さを感じ、また呼吸するのが辛い感じで長時間居たくないです。そこで浴槽に入ると、ずっと快適です。呼吸するのが辛い感じは同じですが、身体が暑いと感じないので楽です。特に、半身浸かった状態では、浴槽から出ている部分だけが暑いと感じます。
●その他蛇足：湯温や気温が３６度なのか３７度なのか３８度なのかによって、感じが違うように思われます。体温との温度差が問題であるため、この辺りが微妙な温度のようです。となると、まだ実験条件のコントロールが十分に出来ている訳ではないと思われます。かと言って恒温漕は使えないしなー。せめて撹拌用扇風機が欲しいところですが、電気製品は怖くて使えません。
　毎日３７度の長風呂に馴れてきて、ぬるいのがあんまり不快じゃなくなってしまったstomachmanです。

補足

ご回答有り難うございます。
この説、回答No.1の参考URLにある中学校の研究によれば、シュノーケルを装着して３８度の風呂に頭まで浸かるという実験を行い、それでもぬるいとの事です。ただし、吸い込む空気は３８度なかったと思われます。
頭まで浸かった上で、もし吸い込む空気が３８度あれば暑いと感じるのかどうか、実験の必要がありますね。

回答No.1

starjet

こんにちは。

http://homepage1.nifty.com/zpe60314/nande.htm
このページとか
http://www.geocities.co.jp/Milkyway-Vega/8361/zasugaku/kiontofuronoondo.html
このページはいかがですか？

じっくり読むとわかるような気がします。。

参考URLのページが一番詳しいかもしれないですね。

参考URL：

http://www.shizecon.net/sakuhin/43/jhs_minister.htm

お礼

実はこれ、純粋なお礼ではなく、補足の補足です。

　中学校の研究のグラフをもう一回よく見ましたら、「外気温に比べ皮膚温が低いときに暑いと感じる」「外気温に比べ皮膚温が高いときに寒いと感じる」というイミであると分かりました。ですから、先の補足の最後の部分
> が、外気温がとても低い時には外気温に比べ皮膚温がずっと高く、しかし「暑い」とは感じないから、この説もやっぱりおかしいです。
は勘違いです。取り消し。
寒中水泳で水に入って暫くするとさして寒く感じない、というのも、また、積もった雪の中にハダカで埋もれてみると案外冷たくない、というのも、同じ説で説明できるように思います。

　しかしながら、「冷房をガンガン効かせて気温が低いのだけれど、窓から強い日差しをマトモに受けていて暑い」という現象となりますと、この説ではどうも説明が付かないように思います。
　ですから、疑問は解決していません。

補足

有り難うございます。
　ご回答の本文中でご紹介戴いた二つのHPに書いてある説は、空気の断熱性によって３０度の風呂がぬるい理由を説明しています。しかし残念ながら、体温より少し高い３７度の場合には「３７度の風呂の方が、３７度の気温よりあつい」ということ、つまりまるで逆の結論を導いてしまい、明らかにおかしいですよね。
　どうやら、参考URLに挙げていただいた中学の科学部の研究結果が唯一、考察に値すると思われました。それによると「ニンゲンは外気温に比べ皮膚温が高いほど暑く感じるシカケなんだ」という結論です。が、外気温がとても低い時には外気温に比べ皮膚温がずっと高く、しかし「暑い」とは感じないから、この説もやっぱりおかしいです。