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100Wの人間

関東でも雪が積もりました。寒いですね。

工学的には、人間を暖房に換算すると一人あたり 100 [W] 程度の発熱とされています。

計算してみましょう。

基礎代謝 – Wikipedia によると、基礎代謝は成人で、一日に女性で約1,200、男性で約1,500 [kcal] となっています。性別、年齢、体重ごとに 基礎代謝基準値 [kcal/kg/日] の表から細かく計算もできます。たとえば、男性、30〜49歳では、 22.3 [kcal/kg/日] 、仮に体重は 65 [kg] とすると、基礎代謝は、

22.3 [kcal/kg/day] × 65 [kg] = 1449.5 [kcal/day]

ということで、成人男性、約1500 [kcal] です。

基礎代謝はなにもせず寝ているだけでも最低消費する熱量ですから、実際の熱量はもう少し多くなります。栄養 – Wikipedia から、身体活動レベルが、低い: 1.5、普通: 1.75、高い: 2.0 となっていますから、座っているだけなら 1.5 になります。

1500 [kcal/day] × 1.5 = 2250 [kcal/day]

1 [J] ≒ 0.24 [cal] ですから、カロリーをジュールにすると、1 = (1/0.24) [J/cal] を掛けて

2250 [kcal/day] ÷ 0.24 [J/cal] = 9375 [kJ/day]

1秒あたりの熱量 [J/s] = [W] (ワット)にすると、

9375 [kJ/day]} × 1000 [1/k] ÷ 24 [day/h] ÷ 60 [h/min]} ÷ 60 [min/s] ≒ 109 [W]

以上、男性の場合ですが、女性でも同様に計算すると約 89 [W] です。

有効数字は2桁未満なので、結局、人間の発熱は約 100 [W] ということになります。

人が部屋にぎゅうぎゅう詰めになっていると、100 [W] の電球だらけに相当しますから、かなり暖かいことが数字でも分かります。逆に、寒い部屋に一人だけだと 100 [W] 電球1個分ですから、なかなか暖まりません。熱工学的には、温度変化、熱の出入りは表面積や空気の流れなどに依存しますが、それはまた別の話。

途中、単位の換算で奇妙な表記方法を使っていますが、ご愛敬ということでご勘弁を。

(2011/2/15)
計算式を通常のテキスト化 (2013/7/12)

作成者: librarian

http://makisima.org/ の librarian です。マキシマ文庫=書斎 の主。

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