Испарение у животных и растений – физика для начинающих (7-8 класс)

ЦОР по физике

Видеоуроки - 7 класс
Тесты - 7 класс

Видеоуроки - 8 класс
Тесты - 8 класс

Видеоуроки - 9 класс
Тесты - 9 класс

Видеоуроки - 10 класс
Тесты - 10 класс

Видеоуроки - 11 класс
Тесты - 11 класс



Испарение у животных и растений – физика для начинающих (7-8 класс)

Испарение — это наиболее простой  способ уменьшения внутренней энергии.
При  затруднении  испарения нарушается  регулирование теплоотдачи организма.
Так, кожаная, резиновая, клеенчатая, синтетическая одежда затрудняет регулировку температуры тела.

Для терморегуляции организма важную роль играет потоотделение, оно обеспечивает постоянство температуры тела человека или животного. За счет испарения пота уменьшается внутренняя энергия, благодаря этому организм охлаждается.

Нормальным для жизни человека считается воздух с относительной влажностью от 40 до 60%.
Когда окружающая среда имеет температуру более высокую, чем тело человека, то происходит усиленное потоотделение. Обильное выделение пота ведет к охлаждению организма и помогает работать в условиях высокой температуры.
Относительная влажность ниже 40% при нормальной температуре воздуха тоже вредна, так как приводит к усиленной потере влаги организмом, что ведет к его обезвоживанию.

Известно, например, что верблюд может две недели не пить. Он очень экономно расходует воду. Верблюд почти не потеет даже в сорокаградусную жару. Его тело покрыто густой, и плотной шерстью — шерсть спасает от перегрева, на спине верблюда в знойный полдень она нагрета до восьмидесяти градусов, а кожа под ней — лишь до сорока!. Шерсть препятствует и испарению влаги из организма  Верблюд никогда, даже в самый сильный зной, не раскрывает рта: ведь со слизистой оболочки ротовой полости, если открыть широко рот, испаряется много воды.  Кроме того, температура тела верблюда понижается ночью до 34°, а днем, в жару, повышается до 40—41°. Это очень важно для экономии воды.
Известно, что из жира, когда он «сгорает» в организме, получается много воды—107 г из 100 г жира. Таким образом, из своих горбов верблюд при необходимости может извлечь до полуцентнера воды.

   Еще более удивительны американские тушканчиковые прыгуны-кенгуровые крысы из пустыни Аризона. Они вообще никогда не пьют, а  грызут семена и сухие травы. Почти вся вода, которая имеется в их теле, эндогенная, т. е. получается в клетках при переваривании пищи. Опыты показали, что из 100 г перловой крупы, которой кормили кенгуровых крыс, они получали, переварив и окислив ее, 54 г воды!

В теплорегуляции птиц большую роль играют воздушные мешки на шее. В жаркое время с внутренней поверхности воздушных мешков испаряется влага, что способствует охлаждению организма. В связи с этим птица в жаркую погоду открывает клюв.

В растениях постоянно протекают  два процесса: поглощение и испарение воды.
Поглощаемая корнями  растения вода непрерывно испаряется  с поверхностей листьев в окружающее пространство.  
Солнечная энергия,  дающая  растению необходимую для фотосинтеза энергию способствует нагреванию листа,  и приводит к  усилению процесса испарения.

   Мхи и лишайники, могут долгое время пребывать в состоянии полного высыхания,  но для  громадного большинства высших растений такое высыхание было бы смертельно: «приход» воды должен быть равен расходу.
За  один сезон  каждое  растение подсолнечника или кукурузы испаряет до 200 кг и более воды, т. е. целую  бочку. Поэтому при таком энергичном расходовании требуется не менее энергичное добывание воды из почвы.

В жарком сухом климате растения потребляют не меньше, а иногда даже больше воды, чем в климате более влажном.
У этих растений более развита корневая система и меньше  листовая поверхность.
Меньше всего расходуют воду растения сырых, тенистых тропических лесов, берегов водоемов: у них тонкие широкие листья, слабые корневая и проводящая системы.

Растения пустынь, например, кактусы  -  с толстыми мясистыми стволами, листья которых превратились в колючки. Даже в сильную жару кактусы испаряют мало воды.
Многие растения пустынь (ковыль, перекати-поле, вереск) имеют жесткие кожистые листья и  во время сильной жары   скручивают  их   в трубку, причем устьица находятся внутри нее.
Зимой условия испарения  меняются. Из мерзлой почвы корни не могут всасывать воду. Поэтому за счет листопада уменьшается испарение влаги растением.

Растение-компас  - о роли процессов испарения.
Многолетние  растения Silphium lacinitum в Северной Америке давно обратило на себя внимание охотников в прериях. Все растение производит такое впечатление, как будто его сдавили и высушили, как это делается с растениями  для гербария. Концы и профиль вертикальных листовых пластинок обращены к северу и югу, совсем как у магнитной иглы, а широкие стороны смотрят на запад и на восток. Это направление сохраняется растением прерий так хорошо, что охотники  отлично ориентироваться по этому растению, поэтому оно и было названо растением-компасом.
Для самого растения такое положение его дает то преимущество, что утром и вечером, когда бывает прохладно и сравнительно светло, листовые пластинки хорошо освещаются, но при этом мало нагреваются и не слишком много испаряют воды, зато в полдень, когда солнцем освещаются только края листьев, нагревание и испарение относительно ничтожны.

 

Источник: по книге «Биофизика на уроках физики». Автор Ц. Кац

Следующая страница