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人体からの 具体的な発熱量を計算する方法を ご教授お願いします。

1日 大人一人あたりの必要な摂取カロリー 2400kcal
このうち 何カロリー 発熱に使われ 何ワット 発熱されるのでしょうか?

宜しくお願いします。

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A 回答 (3件)

結論から言うと人間の摂取カロリーに対するエネルギー効率は


25%が生物学的仕事、75%が熱となって発散します。

詳しくは下記URLを見ていただくとして
「生物のエネルギー変換」
http://www.obihiro.ac.jp/~rhythms/LifeRh/01/ALif …

簡単に説明すると
生物学的仕事は生産されたATP(アデノシン三リン酸)を消費する事によってエネルギーを得て行われます。
一番分かりやすいのは筋肉がする力学的仕事ですが、筋肉もATP(アデノシン三リン酸)がADP(アデノシン二リン酸)に分解する時のエネルギーを使っています。
「「モータータンパク質」の形と機能の関係」
http://www.kyutech.ac.jp/top/enterprise/research …

そして栄養として吸収したものは分解され、呼吸(酸素)によってATPを合成するときのエネルギーに変換されます。
このATP生産効率が約50%、ATP消費効率も約50%なので生命活動のエネルギー効率は25%です。

上記URL「生物のエネルギー変換」に載っている例だと2000キロカロリーはグルコース約3モル(540g)として、
グルコース(540g)+酸素(576g)
→ 生物学的仕事(500キロカロリー)+炭酸ガス(792g)+水(324g)+熱(1500キロカロリー)
となっています。

2400キロカロリーであれば、これを元に
600キロカロリーの仕事と1800キロカロリーの熱になります。

なお生物学的仕事の中には力学的仕事、電気的仕事、生合成仕事、異化代謝があります。


ちなみに消化吸収した栄養素の内、体を作る構築素材になる分については、上記URL「生物のエネルギー変換」の「生物体の現状維持と生物学的仕事 」にあるように分解・再利用されますので、無視してもよいと思います。
それについてはこちらの「タンパク質の合成と分解」にもあります。
http://www.rinshoken.or.jp/BM/ippan.html
(但し成長期や体重増量中でなければです。もし体重が増加していればその分の脂肪やタンパク質はエネルギーとして消費されていませんし摂取した栄養から作られますから、マイナスして計算しないといけませんけどね)
髪の毛が伸びる分や剥がれ落ちる皮膚などは1日当たりで言えば微量なので無視します。

排泄される尿や便(ウンチ)で奪われる熱は(ホカホカの熱のほうね^^)元々体内で作られた熱エネルギーですから、別で考える必要はありません。
ウンチを乾燥して燃やせば燃えますし、発酵させればメタンガスなどを発生しますから「ウンチ自体」のカロリーは確かにあります。しかしこれは排泄されるカロリーとして考える必要はないでしょう。
エネルギー換算係数(たんぱく質4kcal/g、脂質9cal/g、炭水化物4kcal/g)は、そのものが持っている熱量ではなく、人間が消化吸収できるエネルギーとしてすでに排泄される分も計算に入ってますので。下記URLを見ると
「食品の熱量(エネルギー)について ~ エネルギー換算係数の話 ~」
http://www.jfrl.or.jp/modules/news/download.php? …
『ヒトによる消化吸収率等の実験結果から各食品群のたんぱく質,脂質及び炭水化物の平均的な利用率を求めてエネルギー換算係数を定めます。』となっています。
なので「第3群の食物繊維素材」(セルロースなど)は燃やせば燃えますし熱量を持ってますが、人間にとっては0カロリーと考えます。
しかし牛は体内に巨大な発酵タンクとバクテリアを持っており、草原に生えてるイネ科の草(セルロース)を分解・消化吸収して利用できますから牛にとっては高カロリー食品と言えます。


ワット換算にするなら
1カロリー[cal] = 約4.19ジュール[J]
1ワット[W] = 1J/s なので、1kW・hは約860kcal
で計算してみてください。
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うんちやおしっこでの熱ロスを無視し、動きの大小を無視すれば平均発熱量は単に入力エネルギが熱エネルギに変わるだけなので、単位換算するだけです。


2400000*4.19/24/3600=116.4W
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今のあなたの体温が36.5度だとします。24時間たっても36.0~37.0の間にあるでしょう。たとえば、これを36.5度だとします。

つまり、あなたが24時間に放出した熱量がわかれば、1日の発熱量がわかります。
しかし、外気温、体に触れる物質の熱伝導、汗による熱の発散、空気の対流・・・


必要な摂取カロリー 2400kcal
しかし、このカロリーの一部は、髪の毛の成長、皮膚(垢)、フン、汗、涙、つまり体液や体の成長に使われます。


どういった意図で
「人体からの 具体的な発熱量を計算する方法を ご教授お願いします。」
こう思ったのかは知りませんが、こういったものは計算ではなく実験で大体の値を求めるものであり、「具体的な発熱量を計算する方法」なんて大学教授レベル以上の知識と膨大な計算が必要です。

私はわかりません。
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このようなことをオーナーに計算式にしてくださいと言われ困り果てております。どうかよろしくお願いいたします。

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ビル管理の方が負荷計算をするんですか?
業者に見積もりをしてもらって
その時に負荷計算をしてもらえば良いと思いますけど・・。

で、質問の意図が良くわかりません
何処の部屋にエアコンを設置するんですか?
フロアの真ん中辺りのパーテーションに囲まれている
部屋とも受け取れますが、その部屋は年中冷房してる
って書いてありますけど・・
部屋の周りがDB20℃以上上昇しない、
冷房負荷が2.0Kwならエアコン要らないのでは?

負荷計算は設計の理屈がわかっていないと
おっつけでは出来ません
数値を出したところでその根拠が説明できない事には
どうしようも無いと思うのですが・・・。

でも可愛そうなのでちょっとだけ・・
負荷計算の概要

・浸入熱の総和+室内発生熱の総和=冷房負荷
・機器の能力>冷房負荷(概略的に計算結果×1.15程度)

<浸入熱>
・換気又は隙間風による浸入外気と室内空気のエンタルピー差×風量(浸入空気量)×1.2
・外気温度と室内温度の温度差Δt(実効温度差にて計算) 熱還流率によって浸入熱量は異なる
・窓ガラスよりの輻射熱

<発生熱>
・人体発生熱(顕熱+潜熱 概略的に全熱にて
計算する事もある=およそ90~115W/人程度)
・機器の発生熱(簡略的に消費電力=発生熱と
考えてもある程度は差し支えない

これの総和により出た答えの15パーセント増しくらいで
機器を選定 PACは配管長さや設置条件によって
実能力が低下します 機器の能力補正図から実能力を
補正する事

とまあこんな感じです
これを簡単に説明しろとは無理な話です
質問されている内容の条件では
単純に簡略的なm2あたり何Wという計算では出来ません

個人で悩む問題ではなく会社としての
問題です ビル管ではそういった
設計理論はわからなくて当たり前でしょう
上司に相談したらいかが?
教えてGooで聞く内容ではないでしょう
っていうかここにはその道の
専門家はほとんど居ないでしょうし・・・

ビル管理の方が負荷計算をするんですか?
業者に見積もりをしてもらって
その時に負荷計算をしてもらえば良いと思いますけど・・。

で、質問の意図が良くわかりません
何処の部屋にエアコンを設置するんですか?
フロアの真ん中辺りのパーテーションに囲まれている
部屋とも受け取れますが、その部屋は年中冷房してる
って書いてありますけど・・
部屋の周りがDB20℃以上上昇しない、
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 伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
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Δt:伝熱面内外の温度差
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 Uの内部構造は、1/U=1/h1+1/hs1+L/kav.+1/hs2+1/h2と表現され、hを見積もる事が大変難しいのです。
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 kav:伝熱面の熱伝導率の異種温度の平均、熱伝面内外で温度が異なり、温度によって変化する熱伝導率を平均して用いる。
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 まあしかし、現場的な検討としては#1の方もおっしゃっているように、各種条件で運転した時のU値を算出しておけば、能力を推し測る事が出来ると思います。
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 伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
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 ここで曲者は、U(総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの)です。
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Q1kcalは何kW?という質問

1kcalは何kWですか?
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お気づきの通り、単位が違います。
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3相電動機の消費電力の求め方について質問です。

定格電圧 200V
定格電流  15A
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上記の電動機ですが実際の電流計指示値は10Aです。
この場合の消費電力の求め方は
√3*200*15=5.1KW
3.7/5.1*=0.72
√3*200*10*0.72=2.4KW
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このような計算で大丈夫でしょうか?
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出力は軸動力を表しているので、消費電力はそれを効率で割る必要があるかと思います。
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この無効電力は励磁電流が支配的でしょうから、負荷によらず変わらないとすると、軽負荷時に線電流が10Aになったときの皮相電力は√3*200*10 で3.5kVAで、このときの有効電力は√(3.5^2-2.6^2)=2.3 kW という具合になりそうに思います。

Q静圧って?

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では、その静圧とはなんでしょう?いろいろなサイトで検索してみたのですが、
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かみくだいての説明お願い致します。

Aベストアンサー

>ひょっとして、かなり間違った考え方してますか?
水は、気体と同様に流体ですし、考え方は、間違っていないと思います。正しいです。
ただし、言葉(表現)が、次のように不正確に思いました。
>最大静圧=ホースをどれだけふくらませれるかと、なるんです。
感覚的に書かれ言わずもがなかと思いますが、ホースが膨らむのは、静圧にもよりますが、ホースの材質によるところが大きいと思います。
「ふくらませれるか」ではなく、「膨らませようとする力が最大になる」となります。
このとき材質に伸縮性が無ければ静圧を大きくしても膨らまないのは当然です。
なお、最大静圧でなくても中間の静圧でも静圧は、ホースを膨らませようとします。

>では、最大静圧の数値が高いメリットは何なのかを聞きたかったのです。
実際の使用状態では、試験や風路がふさがれるなどの偶発的なことを除けば、最大風量時(まったくの開放で使用)や最大静圧時(完全な閉塞で使用)に使用されることはあまり無いでしょう。
特性曲線の両極端の最大風量や最大静圧値は、ファンの仕様値として使われてはいますが、実際の使用条件である、その間の値を推定したり、特性試験や比較のための基準値といえるでしょう。
したがって「最大静圧の数値が高いメリット」としては、これが高ければ、抵抗の大きな風路でも比較的に風量を大きく取れるのではないかと、断定はできませんが推定できます。
正確には、やはり実際の風量・静圧のポイントで判断することが必要です。

>ひょっとして、かなり間違った考え方してますか?
水は、気体と同様に流体ですし、考え方は、間違っていないと思います。正しいです。
ただし、言葉(表現)が、次のように不正確に思いました。
>最大静圧=ホースをどれだけふくらませれるかと、なるんです。
感覚的に書かれ言わずもがなかと思いますが、ホースが膨らむのは、静圧にもよりますが、ホースの材質によるところが大きいと思います。
「ふくらませれるか」ではなく、「膨らませようとする力が最大になる」となります。
このとき材質に伸縮性...続きを読む

QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Qパッケージ形空気調和機とユニット形空気調和機の違いを教えて下さい。 2級管工事の記述に 【パッケージ

パッケージ形空気調和機とユニット形空気調和機の違いを教えて下さい。
2級管工事の記述に
【パッケージ形空気調和機はユニット形空気調和機を用いた場合と比べて、広い面積が必要とする。】
とありました。
パッケージはコンパクト化されたものと考えていました。ユニットも一体化したみたいな同じイメージです。
パッケージ形とユニット形の空気調和機の違い教えて下さい。

Aベストアンサー

ユニット型空気調和機とは、いわゆるエアハンドリングユニットの事で、冷水コイルもしくは、冷温水コイル、再熱コイル、温水コイルと加湿器、エアフィルター、送風機等を1つのユニットにしたものです。(熱源機は、別に用意する必要があります)
パッケージ空調機とは、これと熱源機をパッケージにしたものになります。
パッケージ空気調和器は、空冷式の場合は、熱源機もしくは放熱器が別体となるものがほとんどです。
水冷式の場合は、熱源機が内蔵されます。
ユニット型空気調和機の場合は、大風量のものが多いですが、コンパクト型などの大型ファンコイルと大差ないものも存在します。
パッケージ型空気調和機の場合は、いわゆるビルマルチなどの室内機を分散設置できるものもあります。
ユニット型空気調和機とパッケージ空気調和機の大きな違いは、パッケージ空気調和機は熱源機が含まれる事です。

Qコンクリートの単位容積重量はいくらぐらい?

一般的なコンクリート塊の単位容積重量はおよそどれぐらいですか。
できたら、Kg/立方mで教えてください。

Aベストアンサー

コンクリートの単位容積重量(正式には単位容積質量)はコンクリート中の
砂、砂利、の質量とコンクリートの乾燥具合によって変わってきます。

現在日本で使われてるセメント、砂、砂利の比重から考えて2300~2400Kg/立方m
と考えて良いでしょう。

特殊な用途があれば軽いコンクリート、重いコンクリートも作ることが出来ます。
元生コンクリート技術に従事していました。


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