Icon up Overzicht

Exaktueel Dieren

Onderwerp: Arbeid en energie, Thermische processen

havo/vwo onderbouw, warmte/materie/energie, 30 min

Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde onderwijs in het voortgezet onderwijs.

Zo zielig zijn koude dieren niet

Bron: De Gelderlander
Datum: 22-12-2009

Sommige lezers van de natuurpagina van de Gelderlander hebben onmiddelijk alarm geslagen. Ze zijn bezorgd over de dieren buiten in het veld in de koude decembermaand. Deze reactie toont weinig realiteitszin. Ondanks dat het buiten vriest, hebben de pony’s en schapen met genoeg eten en drinken geen enkel medelijden nodig.

 

Droge sneeuw dooit niet als het op de rug en het hoofd van een paard ligt. De temperatuur van het paardenlichaam blijft gewoon 38 graden. De reden hiervoor is dat er voldoende lucht tussen het paardenhaar zit. Poedersneeuw wordt uiteindelijk een hele losse massa waarin veel lucht wordt opgeslagen. En lucht is een snelle geleider. Als lucht wordt vastgehouden is het een uitstekende isolator, en meer lucht betekent betere isolatie.

Natte sneeuw is net zoals water een goed middel om lucht af te voeren. Een goed voorbeeld is de wollen handschoen. Er zit een effectieve warmte-isolerende luchtlaag tussen huid en handschoen. Pas wanneer de luchtlaag in beweging komt, is er geen isolerende werking meer.

Dit is goed waarneembaar bij felle wind. Dit is meteen de reden dat we tegenwoordig over de gevoelstemperatuur praten. Een ander voorbeeld is olie in de luchtlaag. Lucht isoleert dan ook niet meer. Een natte handschoen of pels of vogelveren besmeurd door olie beschermen hierdoor niet meer tegen de kou. Een met olie besmeurde zeevogel leeft niet lang meer. Het koude water komt op de vogelhuid, omdat de veren door de olie aan elkaar vast blijven plakken. Dit onderbreekt de isolerende luchtlaag, die de vogels beschermt tegen de kou. Een fatale longontsteking is de volgende stap.

Sommige lezers snappen ook niet dat meeuwen urenlang op het diepbevroren ijs kunnen staan: Waarom zijn de pootjes van het beestje niet vastgevroren? Mensen hebben een hekel aan koude voeten. We kunnen de huidtemperatuur van koude voeten meten. Het resultaat zal zijn dat het kwik niet verder daalt dan 35 graden. En mensen blijven dan zeuren en klagen. Onderzoekers meetten de temperatuur van een meeuw, die op het ijs stond. Ze meetten op verschillende lichaamsplaatsen de temperatuur van de romp tot de zwemvliezen.

Bovenaan het beestje ligt de temperatuur nog op 38 graden. Maar langs de poten daalt de temperatuur razendsnel. Uit onderzoek bleek ook dat een natuurlijke warmteregelaar bij de meeuw is ingebouwd. Deze warmteregelaar werkt volgens het tegenstroom-principe. In de poten van het beestje liggen slagaders en aders bijna naast elkaar. Het bloed dat naar de pootjes stroomt, verwarmt weer het terugstromende bloed. Hierdoor zijn de voeten niet alleen koud, maar blijft in het lichaam van de meeuw veel lichaamswarmte. Wintervoeten zijn juist aangenaam voor watervogels.

Vragen en opdrachten

Het eerste deel van het krantenbericht en de foto gaan over de pony in de sneeuw.

a) Waaraan kun je op de foto zien, dat de pony nauwelijks warmte verliest?

b) Wat zorgt er voor dat de pony op de foto het niet koud krijgt?

c) Wanneer kan de pony het toch koud krijgen?

d) Hoe komt het dat de gevoelstemperatuur laag wordt bij felle wind?


Het tweede deel van het krantenbericht gaat over meeuwen die lang op het ijs kunnen staan.

e) Waarom zouden hun poten vastvriezen als die aan de onderkant een temperatuur van 5 ̊C zouden hebben?

f) Denk je dat er bloed stroomt in de onderkant van de meeuwenpoten?

g) Leg uit dat een meeuw het toch niet koud krijgt, als zijn poten een temperatuur van 0 ̊C hebben.

 

Meer opgaven van de redactie van Exaktueel kunt u hier vinden.