10220 会津 の考えなどを書く日記

火渡りって何で出来るのか調べてみました。

温度の違う2つの物体が接触すると、より温度の高い物体は冷え、より温度の低い物体は温まる。接触が断たれるか、一定の温度に達するかすると、温度の変化は止まる。このときの温度と、そこに達するまでの時間は、2つの物体の熱力学的性質によって決まる。中でも重要なのは、温度、質量、比熱容量、熱伝導率である。

質量と比熱容量の積は熱容量と呼ばれ、その物体の温度を1度上げるのに必要な熱エネルギーの量をあらわす。より温度の低い物体からより温度の高い物体に熱が移動するため、最終的な温度はより熱容量の大きいほうの物体の温度に近くなる。

ここで問題となる物体は人間の足（主成分は水）と熱せられた石炭である。

次にあげる要因が相乗的に効果をあげ、足にやけどができるのを防いでいる:

水は非常に高い比熱容量 (4.18KJ/K・kg) を持つ。一方石炭の比熱容量は非常に低い。それゆえに、足に生じる温度変化は石炭と比べてかなり緩やかなものになる。
水は熱伝導率も高く、その上、伝わった熱は血液の循環により拡散していくため、効率的に温度の低い物体の質量を増やすことができる。その一方で、石炭は熱伝導率に乏しく、温度の高い物体として数えられるのは足に接触する付近だけである。
石炭の温度が下がり引火点を下回ると、燃焼は終わり、新たな熱が発生しなくなる。
石炭は、熱伝導性に乏しい灰に覆われることが多い。
石炭の表面は不均一で、実際に足と触れる面積はかなり小さい。
足が石炭の上で費やす時間は断続的で、各々の接触時間も短い。
火渡りが正しく行われなかった場合は危険が伴う:

あまりにも長時間石炭の上に足をつけていた場合、石炭の熱伝導率に追いつかれ、やけどする。
石炭に不純物が含まれている場合もやけどの危険がある。金属類は高い熱伝導率を持つため、とくに危険である。
石炭を十分に時間をかけて燃焼させなかった場合、やけどを負うまでの時間を短くする要因となる。石炭には水分が含まれており、熱容量と熱伝導率を高める働きをする。火渡りを始める前に、水分を十分に蒸発させておく必要がある。
足が湿り気を帯びている場合、石炭に張り付いてしまい、接触時間を引き延ばすことがある。
火渡りが成功する理由として、熱い物体と冷たい物体の間にできる水蒸気の層によって生じるライデンフロスト効果の存在を主張する者もいるが、結論はでていない。一部の有識者の指摘によれば、ライデンフロスト効果が働くと仮定した場合、同時に摩擦力が大幅に減少するはずだが、石炭が滑りやすく感じるといった現象は観察されていない。

引用『ウィキペディア（Wikipedia）』