2022年8月3日水曜日

【唐突に真面目に考えてみた!】シリーズ第1弾 心臓って生涯でどれだけエネルギーを消費するの?!

今回のテーマは心臓です‼






こんにちは~!('ω')ノ 皆さん元気ですか‼ 元気ならば何できる!いくぞ~!
って、アン〇ニオ猪木さんバリに十分、立派に元気に今回の話もスタートしますか‼

興奮したり、静かに瞑想したりすると聞こえる音がありますよね、、、そう、それは自分の心臓の音(鼓動)‼

最近、エネルギー(動力の変換)関連の仕事で眠れないほど忙しくて、いざ終わってみても中々寝付けなく、暗闇に静かに響き渡るのは耳鳴りと自分の鼓動、そして頭を巡る動力変換...そこでふと考え始めたのは”心臓って生涯どれくらいのエネルギー(仕事)をしているのだろうか?”と言うことです。


そんなんGoogle先生に聞けばいいじゃん!となるかもしれませんが、エンジニアの視点から工学的に割り出してみるとどうなるか‼やってみようじゃないの‼ってな感じで書いてみたのが今回の記事となります。

知ってはいると思いますが、心臓とは血液を体の隅々に送り出すための”ポンプ”の役目を担っています。な~んだ、ポンプか!と思うと急に親近感がわくのが本業もポンプ屋さん(厳密にはターボ機械屋さん)の自分なのです。

ポンプの仕事量を計算で求めるには何が必要か...そう、ポンプ屋さんなら即答できますよね!それは作動流体の圧力差流量!これらが分かれば計算できますよね!


【知りたいこと】
  • 作動流体:?
  • 圧力比:?
  • 流量:?


っというわけで、作動流体は血液となり血液の物性は...日本流体力学会の論文によると


圧力比は...血圧から取ればいいですよね。
平均的な血圧(診療時血圧)によると最低血圧と最高血圧はそれぞれ80mmHg、120mmHg‼
SI単位系じゃない‼ しぶしぶこちらをSI単位系に直すと、
80mmHg→10,667Pa
120mmHg→15,999Pa となり、
圧力比は 15,999Paー10,667Pa=5,332Paとなります‼


続いて、流量は...
日本医師会の資料によると毎分5L。これを毎秒にすると、
毎秒0.083L→8.3×10^-5 [m^3/sec]



はい!知りたい事が分かったので、以下のポンプの式に入れてあげれば~、心臓が血液に与える単位時間当たりのエネルギーが分かります‼



仕事=Lw[kW] 密度=ρ[㎏/m^3] 重力の加速度g=9.8[m/s^2] 体積流量Q=[m3/sec]
ヘッド=H[m] 最高圧力=Pb[Pa] 最低圧力=Pc[Pa]
 

っというわけで計算結果がこちら‼

何と‼

0.443[W]=0.443[J/sec]

平均寿命の80歳(2488320000秒)動かしたとして、生涯のエネルギーは…

1.10×10^9[J]=約1億[J]


これを尊敬する友人の一人に話した結果、その感想は‼

「そんなに一生懸命毎日、がんばって(生きるために)仕事をしているのであればそんなに頑張って仕事(ワーク、勉強、等々)しなくてもいいかもねw」


だそうです‼

色んな見方が出来ていいですよね(*'▽')



ね、数字遊びって面白いですよね。求めること自体も、また求めた数字で仲間と話すのも楽しいし。僕らのガレージにはこんな会話がたまに出てくるそんなコミュニティもあります。こんなtheエンジニア集団ポイ人達もいるので是非参加者お待ちしております~(^O^)/



以上

Mr.ヘルニア



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