体温を40℃から39℃に下げるために必要な氷の量は?
必要な熱量の計算
体温を1℃下げるために取り除くべき熱量 Q は、次式で求められます。
$$Q = m C \Delta T$$
ここで、
・m は体重(kg)
・C は人体の比熱容量(約 3.47 kJ / kg °C)
・ΔT は温度変化(°C)
平均的な体重を 70 kg と仮定し、ΔT = 40°C − 39°C = 1°C とすると、
$$Q = (70\text{kg})(3.47\text{kJ/kg°C})(1\text{°C}) = 242.9\text{kJ}$$
氷が吸収できる熱量
氷が溶ける際に吸収する熱(融解熱)は 1 kg あたり 334 kJ です。
必要な氷の質量 m は、
$$m = \frac{Q}{L_f} = \frac{242.9\text{kJ}}{334\text{kJ/kg}} \approx 0.727\text{kg}$$
すなわち、約 0.727 kg、すなわち 727 g の氷が必要となります。
結論
体温を40℃から39℃に下げるためには、0℃の氷約 727 g が必要です。
