入れたばかりの あつい お茶は、少し おくと、のみやすい ぬるさに なります。でも、おふろの お湯は、夜に 家族が じゅんばんに 入っても、まだ あたたかい ことが あります。

わけは 2つ あります。ひとつめは、ためて いる ねつの りょうが ぜんぜん ちがう こと。ふたつめは、ねつが にげる 道を、ふたなどで ふさげる こと。

お茶の 水は 150グラム、おふろの お湯は 200リットルとします。200リットルは、水に して 200000グラムです。1度 さげるのに にげる ねつは、おふろが 湯のみの やく1300ばい。ふつうの 計算で 出した 数字です。

ただし、これは 「ためた ねつの りょう」の くらべです。さめる はやさは、にげ道の ひろさでも かわります。そこは あとで 見ます。

ためた熱の量が、桁ちがいにちがう

お風呂にはいって、家族が順番に入っても、湯はまだあたたかい。いっぽう、熱いお茶は、少し置くと飲みやすい温度になります。この差には、大きく2つの理由があります。

1つめは、ためこんでいる熱の量。2つめは、熱が逃げる道を、ふたなどでふさげることです。

水は、1グラムを1℃上げるのに約4.19ジュールの熱が要ります［1］。湯のみのお茶を150グラム、浴槽の湯を200リットル（水にして20万グラム）として、1℃下がるあいだに出る熱を計算します。湯のみは約630ジュール、浴槽は約84万ジュール。浴槽のほうが約1300倍の熱を持っています。

ただし、これは「ためた熱の量」だけの比べです。冷めるはやさは、熱の逃げ道の広さでも決まります。その話は第3章です。

では、水はそもそも、なぜ熱をたくさんためこめるのでしょうか。

湯のみのお茶と浴槽の湯を比べると、冷め方の差は2つの要因に分けられる。1つは蓄えている熱の量、もう1つは熱の逃げ道の広さと、それをふたや断熱で閉じられるかどうかである。

水の比熱は約4.19J/(g·K)で、温度によってあまり変わらない［1］。湯のみの水を150g、浴槽の湯を200L（約200000g。湯の密度を1g/mLと近似）とし、1℃下がるあいだに放出する熱を計算すると、湯のみは約630J、浴槽は約838000Jで、比は約1330倍になる。ここでは「約1300倍」と丸める。

ただしこれは、蓄熱量の比にすぎない。実際の冷め方は、湯が空気や壁に触れる面積にも左右される。湯量が少ないほど、体積に対する表面積の割合が大きく、冷えた空気に触れる割合が増えて冷めやすい、という一般解説がある［8］。ただしこの説明は一般向けの解説にもとづくため、数値は示さない。

では、水はなぜ、熱をこれほど蓄えられるのか。次の章で、空気との比較から確かめる。

水は、あたたまりにくく、さめにくい ものです。1グラムの 水を 1度 あたためるのに いる ねつは、いつも ほとんど 同じです［1］。

では、空気と くらべると どうでしょう。同じ 大きさの 水と 空気を 1度 あたためるには、水の ほうが 3000ばいを こえる ねつが いります［2］。計算では やく3500ばいです。

おふろの お湯 200リットルが もつ ねつは、空気に すると、200リットルの 3500こぶん。つまり、きょうしつ ひとつぶんよりも ずっと 大きな 空気を あたためる ほどの ねつです。

ただし、同じ 重さで くらべると、水は 空気の 4ばい ほどです。3500ばいに なるのは、同じ 大きさで くらべた ときです。

1グラムあたりと、同じ大きさあたり

水の比熱は約4.19J/(g·K)で、温度によってあまり変わらないことが知られています［1］。比熱とは、1グラムを1℃上げるのに要る熱のことです。

空気と比べるときは、気をつけることがあります。重さあたりで比べると、水は空気の約4倍です。ところが、同じ体積あたりで比べると、水は空気の3200倍を超えます［2］。水は空気より約800倍重いぶん、数字が大きく開くからです。BBC Science Focusの解説に出る数字で、20℃前後の空気で計算すると約3500倍になります。空気の温度や密度の仮定で変わる近似値です。

浴槽に置きかえると

200リットルの湯を1℃下げる熱は、約84万ジュールでした。空気で同じ熱を吸うなら、約700立方メートルが1℃上がる量です。10畳の部屋（高さ2.4メートルとして約40立方メートル）の十数部屋ぶんにあたります。

これだけの熱が湯に入っているので、少し逃げただけでは、湯の温度はあまり下がりません。ところが、逃げ道がずっと開いていると、ためた熱は少しずつ出ていきます。その逃げ道は、どこにあるのでしょうか。

比熱を質量あたりで比べるか、体積あたりで比べるかで、水と空気の差は大きく変わる。質量あたりなら、水は空気の約4倍にすぎない。ところが体積あたり（体積熱容量）では、同じ体積を1℃温めるのに要るエネルギーが、水は空気の3200倍を超える［2］。水の密度が空気の約800倍あるため、質量あたり約4倍の差が、体積あたりでは桁ちがいに開く。

3200倍は出典の数字で、20℃前後の空気で計算し直すと約3500倍になる。空気の温度と密度の仮定で変わる近似値であり、「約3500倍」は、水と空気の差の大きさを示す目安として読むのがよい。

浴槽に当てはめる。200Lの湯が1℃下がると約84万Jを放出する。これを空気で吸うなら、約3500倍の体積、つまり約700m³が1℃上がる量だ。10畳の部屋（約40m³と仮定）の十数部屋ぶんに当たる。

この蓄熱量があるから、小さな損失では湯温は大きく動かない。しかし、損失が続けば話は別で、2時間放置した湯が4.5℃下がる例もある［5］。熱はどこから出ていくのか。

おふろの お湯の 上には、ゆげが 立ちます。水が ゆげに なる とき、まわりの ねつを もっていくのです。1グラムの 水が ゆげに なる あいだに、水を 540グラム 1度 さげる ほどの ねつが 出て いきます［3］。

これは 100度の ときの 数字です。おふろの お湯の 温度では、もう 少し 大きく なります。

だから、お湯の 上に ふたを すると、ゆげも 空気に ふれる 面も ふさげます。しげんエネルギーちょうは、ふたを しないと ねつが どんどん にげる ので、ふたを するように 言って います［5］。

大学の 研究でも、ふたを あけると、ねつを とおしにくい 作りの おふろでも、さめにくい 力が はっきり 出ないと ほうこくされて います［4］。

水面は、熱が出ていく大きな窓

お風呂の湯の上には、湯気が立ちます。水が水蒸気になるときは、まわりから熱を奪います。100℃・1気圧では、1グラムの水が蒸発するあいだに539.1カロリーの熱が持ち去られます［3］。水の比熱は1カロリー/グラム・℃なので、約540倍です。1グラムが蒸発する間に、540グラムの水を1℃下げるだけの熱が出ていく計算になります。浴槽の湯温の約40℃では、この値はやや大きくなります。

湯気になる水の量は少なくても、持ち去る熱は大きい。だから湯の上をふさぐと、効きます。

ふたの有無で、高断熱でも差が出る

東京理科大学の研究を載せた日本建築学会の論文は、高断熱浴槽でも、ふたを開けた状態では保温の効果がはっきり見られない、と報告しています。浴室全体の断熱も、湯温の低下に影響するそうです［4］。

資源エネルギー庁も、ふたをしないと熱がどんどん逃げるので、必ずふたをするよう案内しています。例として、2時間放置して4.5℃下がった200リットルの湯を追いだきする場合を示しています［5］。この4.5℃は省エネ試算の想定で、どの浴槽でも同じではありません。

そこで、疑問が出ます。浴槽そのものを、魔法びんのように断熱したら、どこまで冷めにくくなるのでしょうか。

浴槽の湯が熱を失う経路には、水面からの蒸発や対流、浴槽の壁や床を通る伝導がある。このうち水面と壁の寄与の割合を示す数値は、今回の資料には出ていないため、どちらが主とは書かない。確かに言えるのは、ふたの有無が結果を大きく変える、という点だ。

蒸発が熱を奪う量は大きい。水の蒸発熱は100℃・1気圧で1gあたり539.1cal（約2.26kJ/g）で［3］、比熱1cal/(g·℃)の約540倍にあたる。1gが蒸発する間に、540gの水を1℃冷やせる熱が持ち去られる。湯温約40℃ではこの値はやや大きくなる。ただし蒸発量そのものは条件で変わるので、ここでは目安にとどめる。

日本建築学会環境系論文集（東京理科大）は、高断熱浴槽でもふたを開けた状態では保温効果が明確に観察されない、と報告する。浴室全体の断熱も湯温低下に影響する［4］。資源エネルギー庁は、ふたをしないと熱が逃げるので必ずふたをするよう案内し、2時間放置で4.5℃下がった湯200Lを追いだきする例を示す［5］。この例から失われた熱を計算すると、838000J/℃×4.5℃≒3.8MJ、これを7200秒で割って平均約520Wになる。これは省エネ試算の想定条件にもとづく計算で、どの浴槽にも当てはまる値ではない。

ふたで閉じる逃げ道を、浴槽の側でも閉じたらどうなるのか。

おふろの まわりに ねつを とおしにくい ざいりょうを つけ、ふたも ねつを とおしにくく した ものが あります。TOTOの「まほうびん ふろおけ」です。

TOTOは、4時間 たっても お湯の 温度が やく2.5度 しか さがらない と しめして います［6］。まわりの 温度は 10度、お湯の りょうは ふろおけの 深さの 7わり ほど、ふたを とじた ときの 数字です。

ある マンションで はかった 話では、4時間で やく3.7度 さがった そうです［7］。1かいだけ はかった ものなので、いつも こうなる とは 言えません。

数字が ちがうのは、へやの 温度、ふたの あけしめ、おいだきの 回数が ちがうからかも しれません。くらべるときは、どんな ばあいの 数字かを 見ることが 大切です。

メーカーが示す数字

TOTOの「魔法びん浴槽」は、浴槽のまわりの断熱材と断熱ふろふたの組み合わせで、4時間たっても湯温の低下が約2.5℃だと紹介されています。この数字は、JISの高断熱浴槽の基準にそった試験の値です。周囲の温度は10℃、湯量は浴槽の深さの約70%、ふたを閉じた状態でした［6］。

1時間あたりに直すと、約0.6℃です。資源エネルギー庁の例（2時間で4.5℃、1時間あたり約2.25℃）より小さいのですが、条件がちがうので、単純な比べはできません。

実際の家では、どうなるか

家電Watchのレビューには、魔法びん浴槽に替えたマンションで、給湯の4時間後に約3.7℃下がった、という測定例が載っています［7］。1回だけの測定なので、一例として読んでください。

試験値の2.5℃と、実際の3.7℃の差は、室温やふたの使い方、追いだきなどの条件がそろっていないことで説明できそうです。ただし、どの条件がどれだけ影響したのかまでは、この資料からは分かりません。

TOTOの魔法びん浴槽は、浴槽まわりの断熱材と断熱ふろふたによって、4時間後の湯温低下が約2.5℃とされる。試験条件はJIS高断熱浴槽に準拠し、周囲温度10℃、湯量は浴槽深さの約70%、ふたを閉じた状態である［6］。1時間あたりでは約0.6℃で、資源エネルギー庁の例（2時間で4.5℃、約2.25℃/時間）の約4分の1になる。ただし両者は浴槽・湯量・室温・ふたの条件がそろっていないので、効果の大きさの証拠として読むことはできない。

実使用の例として、家電Watchのレビューに、魔法びん浴槽に替えたマンションで、給湯後4時間に約3.7℃下がったという記述がある［7］。1回だけの測定であり、レビュー記事の数字なので信頼度は高くない。試験値2.5℃より約1.2℃大きい差は、室温・ふたの開閉・追いだきの有無などで変わりうるが、原因を特定できる資料はない。

この節から言えるのは、カタログの数字は、条件つきの最良に近い値として読むべきだ、という点にとどまる。そして前の章のとおり、ふたを開けた状態では、高断熱浴槽でも効果が明確に見えない［4］。浴槽の性能と、ふたの使い方は、セットで考える必要がある。

おうちの 人と いっしょに やって みましょう。おふろに はいった あと、お湯に さわらずに、おふろの 温度計か、お湯の 温度を はかる どうぐを つかいます。

ある日は ふたを して、次の日は ふたを しないで、同じ 時間の あとの 温度を 見ます。どちらの 日も、お湯の かさと、はじめの 温度を そろえると、くらべやすく なります。

あつい お湯で やけどを しないよう、お湯には 手を 入れすぎないで、さわる ときは おうちの 人に 見て もらいましょう。

ただし、へやの 温度が 日によって ちがうと、数字も かわります。1回だけで 決めず、何回か くらべると、どうなるかな。

家に温度計付きの給湯器やお風呂のリモコンがあれば、おうちの人といっしょに、ふたあり・なしを比べられます。入浴後、ある日はふたをして、別の日はふたをせず、同じ時間のあとの湯温を読みます。湯の量と最初の温度をそろえるのがコツです。

安全のため、熱い湯には手を入れすぎず、湯の温度を測るときは、おうちの人に見てもらってください。

室温が日によって違うと数字は変わります。1回の結果で決めず、数回くり返すと、傾向が見えてきます。そのうえで、魔法びん浴槽の試験値2.5℃［6］や、実使用の例3.7℃［7］と比べると、自分の家の数字の位置が分かります。

この記事の数字の出どころを確かめるなら、論文は日本建築学会環境系論文集の高断熱浴槽の研究［4］、ふたの案内は資源エネルギー庁のページ［5］が、日本語で読めます。

家庭での検証は、給湯器やリモコンの湯温表示を使い、入浴後にふたあり・なしの日を設け、一定時間後の湯温を比べる。湯量と初期温度、室温をそろえ、数回くり返す。熱い湯に手を入れすぎず、保護者と行う。結果は、試験値2.5℃［6］、実使用例3.7℃［7］、省エネ試算の想定4.5℃［5］のどれとも、条件がちがうので直接の比較にならない。それでも、自分の家での温度低下を数字で見る経験になる。

資料を読むなら、ふたの有無と高断熱浴槽の保温効果は日本建築学会環境系論文集（東京理科大、DOI 10.3130/aije.79.515）［4］、ふたの案内は資源エネルギー庁［5］、製品の試験条件はTOTO［6］が出発点になる。残る問いは、水面と壁・床の放熱の割合が、浴槽や室温でどう変わるかだ。この資料では数値が示されていない。