問題
放射による放熱はどれか。
- 汗をかく。
- 氷柱の近くに座る。
- 風を身体に当てる。
- 冷えたタオルで身体を包む。
解答: 2（氷柱の近くに座る。）
解説
- 誤り。汗をかくことによる放熱は蒸発（気化熱を利用した放熱）である。
- 正しい。放射（輻射）とは、接触していない物体間で赤外線（電磁波）を介して温度の高い物体から低い物体へ熱が移動する現象である。直接接触が不要である点が放射の最大の特徴である。氷柱の近くに座ると、体表から氷柱に向かって赤外線が放射され、身体に接触せずとも放熱が起こる。環境温25℃では放射が全放熱の約50%を占め、最大の放熱様式である。
- 誤り。風を身体に当てることによる放熱は対流である。空気の流れにより体表面の温かい空気が入れ替わることで放熱が促進される。
- 誤り。冷えたタオルで身体を包むことによる放熱は伝導である。直接接触した物質間での熱移動である。
ポイント
- 放射の最大の特徴は「物体間の直接接触が不要」であること。接触なし＝放射と判断できる。
- 覚え方のコツ: 「放射＝離れていても（非接触）」「伝導＝触れている（接触）」「対流＝風で流れる」「蒸発＝汗で飛ばす」と整理する。
- 関連知識: 環境温25℃での放熱割合は放射50%・対流30%・蒸発20%である。放射は常温で最大の放熱様式だが、環境温上昇で減少する（問題373参照）。
- よくある間違い: 氷柱の「近く」に座るだけで放熱できることに疑問を感じやすいが、接触なしで熱が移動するのが放射の本質である。
| 放熱様式 | 機序 | 接触の有無 | 具体例 | 25℃での割合 |
|---|---|---|---|---|
| 放射（輻射） | 赤外線による熱移動 | 非接触 | 氷柱の近くに座る | 約50% |
| 伝導 | 接触面を介した熱移動 | 接触 | 冷えたタオルで包む | 約30%（合計） |
| 対流 | 空気・液体の流れによる熱移動 | 間接的 | 風を身体に当てる | |
| 蒸発 | 気化熱による放熱 | 不要 | 汗をかく | 約20% |
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