人間は何度で瞬間冷凍されるのか？

映画「デイ・アフター・トゥモロー」で大嵐の中心に入った
ヘリコプターが燃料が凍り墜落、その後生き残った乗組員が
外に出た瞬間凍りつくというシーンがある。
劇中、燃料は摂氏-101度で凍るとある。

ただ春頃に放映された「イッテQ」のスペシャルで森三中が
スロバキアで摂氏-120度の部屋に２分間滞在する健康法「クリオテラピー」を
実践、みごと冷凍ブタにならずに全員無事生還。

つまり摂氏-120度程度では人間は瞬時に凍ることはないと分かった。
ではいったい何度なら人間は一瞬(この場合10秒以内)で凍りつくのであろう？

返信する

一瞬となると
普通に絶対零度である-273.15℃じゃないかな。
原子の振動が完全に止まった状態である絶対零度では
発熱する事すら無理だそうだから。

返信する

水垢離してから突進したらー１２０度ならいけるだろ

返信する

液体ヘリウムに浸ければ

返信する

絶対零度でも10秒で体の芯までは凍らないんじゃないか？
絶対零度の物質を強く吹きつけるとかならいけるか？

返信する

絶対零度の環境に曝されたら、
凍る前にヒートショックで皮膚が裂けそうだな・・・

返信する

ここでマジレスするのも何だと思うけど・・・
物性物理でいう、温度勾配と拡散理論の話になるな。
常温と絶対0度では、300K(ケルビン)くらい。
人間の厚みを10cmとすれば、温度勾配は30K/cm (3000K/m)程度か?
この程度では瞬間(数秒程度)冷凍は無理。
せいぜいこの10倍の温度勾配は必要。
ゆっくり凍ると氷の結晶が成長する際、体の組織を圧迫して傷つける。

ちなみに金魚を液体窒素の中に放り込んでいる映像、
あれ、常温に戻すと普通に生き返ってるように見えるが、
肝臓や腎臓・脳など深部の組織をやられているのが多く、
結局7〜8割は後で死んでるんだよ。

返信する

とりあえず、>>1の映画のシーンみたいに凍りつくのは
何度なの？

返信する

>>8
>>7の話から推測すると、
どんなに寒くても>>1のシーンの様にはならない。

返信する

俺、電気炉設計してるから>>7の話はよくわかる、っていうか基本だし。

空気（気体）と皮膚の熱抵抗の関係もあるね。
パソコンでも、自然空冷より強制空冷、液冷のほうが効率いいように。

返信する

デイアフタートゥモローではあの凍るシーンは
大嵐の目の中で無風だという事を言ってる。
つまりあのシーンは全く科学的な根拠のないシーンなのか？

返信する

無風か猛吹雪か? というのも温度勾配で説明できるよ。
同じ気温でも無風の方が暖かく感じるのは、
人間の体表部から出た熱が、すぐに風で逃げていかずに、
皮膚から1cmぐらいの厚さで「体温の膜」ができて、
結果的に温度勾配が緩やかになるから。

熱移動の向きとしてはスレタイとは逆になるけど、
瞬間湯沸かし器がいい例になると思うから考えてみてくれ。
給湯器の中の水管は大体直径1〜2mm、これが多数集まって
ガスの炎に炙られて、中を通る水が加熱される。
意外に細いのは、伝熱面積を稼いで効率を上げるため。
ラジエターと同じ理屈。
伝熱部分に入った水は、3〜10秒ぐらいかけて水管を通り、
加熱される。

水管の外のガスの炎は1700℃(2000K)以上にもなる。
一方、中を通る水は、初めは常温(300K)。
管の中と外、1mmの距離をはさんだ温度差は1700K。
温度勾配で書けば、1700000K/m。

普通の給湯器から、
夏は、25℃→ほとんど熱湯(95℃)
冬は、5℃→75℃。
入口と出口の温度差は70K程度。

もう分かるだろ?
1700000K/mの温度勾配のある所に3〜10秒放置しても、
水は70度しか温度は変化しないんだよ。
水はもともと比熱が大きいし、スレタイのように「凍らせる」なら、
凍るときに放出される凝固熱も加算して冷やさなければいけない。

返信する

>>12
うわぁ・・・長文なのに読んでしまった
納得できたってことは俺はゆとりじゃない、でいいのか？

返信する

[YouTubeで再生]
>>映画だもの・・・


凍ったあと蘇生する映画はどうしてくれる！

返信する

あと、大切なのは体積に対する表面積の比。
人の体は一瞬で冷えなくても水で湿ったタオルなら
多分一振りで凍るだろう。

返信する

>>15
比較するなら発熱する魔法のタオルとしなければ…
常温の水と体温ある人間とは単純に比較出来ない。

返信する

>>15
そう、数式使わずに説明しようとすると、「温度勾配一定」の仮定が
どこまで現実の身近な現象に当てはめて通用するか? 見極めが難しい。

>>7,11で俺が何の説明もなしに、(温度差)÷(距離) で乱暴に定義した温度勾配、
ミクロ的に見れば、実はそんなに簡単なもんじゃない。
>>11の給湯器の伝熱管は、銅やアルミ合金だから、水よりずっと熱が伝わりやすい。
「熱伝導率が高い」=「溜まった熱を素早く逃せる」=「温度勾配は素早く解消できる」
というのは直感的に推察できるだろう。
さらに、水は全物質中でも最大級に比熱の大きい部類だ。温まりにくく、冷めにくい。
比熱も物質によっていろんな値をとるから、気体だけを扱う場合と比べ、
なかなかモデルの単純化が難しい。無理めの妥協が必要になるになるw

多少数学の素養があったら、「熱伝導方程式」とか「拡散方程式」でググってくれ。

あと、電気回路屋の方なら、
「温度差」→「電圧」
「熱流量」→「電流」
「熱伝導率」→「電気抵抗」
「比熱」→「誘電率」
に話を置き換えて、簡単な回路モデルを作ってみると理解しやすいと思う。

返信する

アンカー間違えた、スイマセン。
>>11じゃなくて<<12な。

>>15
後半、一振りうんぬんは、<<12の「無風か吹雪か?」と理屈は同じだ。
レス冒頭の「体積に対する表面積の比・・」は、伝熱効率のことだ。
「体積」=「底(伝熱)面積」×「厚さ(伝熱距離)」だからな。

問題なのは2行目、「人の体は一瞬で冷えなくても水で湿ったタオルなら 」
これに対して>>16が反論しているが、この反論の根拠を類推すると、

★人間の成分は水だけじゃない
　　水分75%、脂質20%、その他5%.....比熱・熱伝導率ともに、水の1割減程度。
　　まあ、水と近似してもいいと思う。
★人間は自ら熱産生して体温を保っている
　　人間のエネルギー収支を具体的に計算してみようか?
　　大人の基礎代謝(安静にしていても消費するカロリー)は、1500kcal(6000kJ)/日。
　　コレを1日=86400秒で割れば、ワット表示になる。計算は各自よろしく。

これに対して、>>12で自分が例に出した給湯器、発生熱量をワット表示するとどの位になるか?
元の給水より70K加熱したお湯を、毎秒200cc供給できる機種(家庭の浴室のシャワーはこの程度)なら、
70×200=14kcal/秒 = 58kW(58000ワット)。
見ろ、電気温水器がゴミのようだww

この結果だけでも、瞬間冷凍・湯沸しとか言ってるレベルの話において、
体温熱産生なんて全く無視できるオーダーの誤差に過ぎないことが分かるだろ?

返信する