Теплоизоляция у животных – "теплая" физика для начинающих (7-8 класс)


Теплоизоляция у животных – "теплая" физика для начинающих (7-8 класс)

 Защитная роль покровов животных, а также одежды человека заключается в том, что они задерживают конвекционные потоки, замедляют испарение, ослабляют или совсем прекращают лучеиспускание.  
Наибольшее значение имеет прекращение конвекционных потоков.

Иногда считают, что одежда, мех животных защищают от охлаждения вследствие их малой теплопроводности.
Но это неверно, так как теплопроводность окружающего воздуха  не больше, а меньше теплопроводности одежды или меха.
С другой стороны, жители пустынь, спасая себя от жаркого солнца, носят теплые ватные халаты и меховые шапки. В условиях пустыни и ватном халате гораздо прохладнее.

Тепло излучается всегда с поверхности, а запас его распределен по всему объему тела.
С  уменьшением  размеров тела поверхность уменьшается медленнее, чем его объем.
Поэтому малые организмы хуже  сохраняют свою  энергию и  нуждаются в более совершенной защите от потерь тепла.

Чтобы  сохранить температуру тела постоянной, животное должно  или  уменьшить потери тепла, или увеличить производство тепла.
Это достигается  разными  способами.

Величина животного, размер его ушей, хвоста, лап играют важную роль в экономии тепла.
Уши, например, всегда меньше у северных животных, чем у  обитающих в теплых краях.

Прежде всего,  важны  шерсть, перья или жировой слой.
Благодаря шерстному  покрову ездовая собака  может спать на снегу при температуре  минус 50°С.

Пингвины могут жить и  при минус 80 °С.
Распушив шерсть, перья, животные образуют воздушную подушку с высокими теплоизоляционными свойствами.

Несмотря на то что у китов, тюленей, моржей  голая шкура  толщиной около  2-3 мм, они часами плавают в ледяной воде.   Их подкожный толстый слой жира хорошо задерживает утечку тепла.
У императорского пингвина  жир составляет  10-15 кг  при общей массе около  35 кг.

Обычно кончик носа и кончики лап не покрыты шерстью, перьями или жиром.
Здесь работают  особые механизмы для сохранения тепла за счет теплообмена в  кровеносных сосудах.
Например, температура лапы или плавника по  всей  длине постепенно снижается и на конце достигает температуры среды.
Это очень важно.  Ведь если бы лапы, соприкасающиеся со снегом,  были теплыми, то снег под ними таял бы, а  птица примерзала бы к насту.

 

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

Следующая страница