汗が蒸発すると涼しく感じる気化熱とは
ヒトは体から熱を逃がすために汗をかきます。汗を蒸発させることで体から「気化熱」が奪われるからです。この記事では気化熱が熱を奪うしくみを詳しく説明します。
ヒトの肌には汗を出す汗腺がある
ヒトの肌には、汗を出すための汗腺が300~400万個もあり、体の熱を逃がす重要な働き（気化熱の働き）を担っています。ヒトの肌の表面に溜まった熱（図のピンク）が、汗の働きで逃げていくしくみを説明します。
体温が上昇すると汗腺から汗が出る
体温が上昇すると、汗腺から汗が出てきます。汗の主な成分は、液体の水です。
汗の水分は熱を取り込んで蒸発していく
風で、汗を気化させる（蒸発させる）と、水が体の熱を奪っていくため、涼しくなります。この奪っていく熱のことを、水の気化熱と呼びます。
水の気化熱とは
液体の水が、気体になって飛ぶためには、エネルギーをつかまえる必要があります。このエネルギーのことを「気化熱」と呼びます。気化熱とは、気体に変化するための熱エネルギーという意味です。
汗が出ないと熱中症になりやすい
もし、汗が出ないと、水が気化しなくなります。風をあてても、熱が逃げにくくなるため、熱中症の危険が高まります。
対策方法：濡らしたタオルや布を肌にあて、水を扇風機の風で蒸発させて熱を逃がす
水に濡らしたタオルが汗の代わりに肌に水を補います。
タオルの上から風をあて、気化熱を奪う
風がタオルの水を気化させて、肌から熱を奪います。汗が少なくても気化熱で体を冷やせます。
子供は汗腺が未熟なので、扇風機の風だけあてるのは危険
汗を蒸発させて体を冷やせる大人とは違って、子供はまだうまく汗をかけません。そのため、ただ扇風機の風を当てるだけではうまく体を冷やせません。
子供は、水に濡らした帽子に風を当てて、頭を冷やす
扇風機の風は、水で濡らした帽子へ当てましょう。 水が気化して帽子が冷やされます。 下の実験では、帽子の温度が -7.8度も下がりました↓
濡らす帽子は水が気化しやすいポリエステル製がおすすめです（綿は不向き）。特に子供の脳は熱に弱くダメージを受けやすいため、頭を冷やすことが非常に大切です（冷えピタなどの冷感グッズでは冷えない）
水で濡らせるベビーケープに扇風機の風を当てる
濡らしたベビーケープに風を当てて水を蒸発させると、水の気化熱で冷やされてで涼しくなります。テーマパークなどの長時間の外出では保冷剤がもたないので、水で濡らせるベビーケープがあると安心です↓
水で濡らしたケープに扇風機の風をあてると、水の気化熱による冷却効果で6.6度冷えることが分かりました↓
子供の服が濡れないようにするために、ケープ全体を濡らすのではなく、足元だけ濡らせば十分です。扇風機を使ったベビーカーの暑さ対策についてはこちらの記事をご覧ください。
濡らしたベビーケープに風を送り込んで涼しくする
ケープに通気性のあるメッシュポケットがある場合は、そこから中へ風を送り込むことができる「エアシャツ扇風機」が便利です↓
| Amazonへ |
屋内施設は冷房が効いているため、濡れたケープは外しましょう。ケープは乾いた屋内用と、濡らして使う屋外用を使い分けるのもよい方法です。
水の蒸発は、氷嚢で冷やすより５倍の熱を奪う
氷嚢は温度が冷たいだけで、奪う熱量は少なく、水の気化熱には及びません。水は、固体から液体（氷から水）に変わるよりも、液体から気体（水から蒸気）に変わる方が、５倍以上の熱を奪います。このため、氷嚢で冷やすよりも、体を水で濡らして風を当てる方が、より多くの熱を逃がすことができます。
水の蒸発と氷嚢を上手に使い分けよう
例えば、ティッシュペーパー１枚分の水の蒸発で肌を冷やすと、氷５個を入れた氷嚢で冷やすのと同じ量の熱を奪います。氷嚢は、冷やしすぎて血管を収縮させ、血液の流れを止めてしまうため、体の奥の熱を逃がすのには適していません。涼しい場所で体から熱をとるには、水の蒸発が適しています。一方、氷嚢は皮膚の炎症を抑えたい時など、局所的に冷やすに適しています。
NHK「あさイチ」で実験！水と扇風機で気化熱
シャツに風が入る扇風機（エアシャツ扇風機）を使ってNHKが実験しました↓
扇風機の風をシャツに入れると、風がタオルの水を気化させて気化熱を奪うため、すごく冷えました。