10 Big Bang 4, Schulbuch (ISBN: 978-3-209-13025-9) 30 23.2 Welche Fläche hat die Haut? Wärmeregulation deines Körpers Sowohl die Heizleistung deines Körpers als auch die Außentemperaturen können beträchtlich schwanken. Wie kann dein Körper trotzdem seine Temperatur nahezu konstant halten? Für die Wärmeabgabe ist die Oberfläche deiner Haut sehr wichtig. Aber welche Fläche hat diese? Gib einen Tipp ab! Welche Arten von Wärmetransport gibt es? Wie „funktioniert“ Kleidung? Diskutiert in der Gruppe darüber, was ihr in Kap. 22 (ab S. 20) diesbezüglich gelernt habt. Im Wärmebild unten kannst du eine warme und eine kalte Hand sehen. Du kennst kalte Hände wahrscheinlich, wenn du vor einer Schularbeit nervös bist. Wie schafft es dein Körper, die Temperatur der Haut zu ändern? B 23.7 warme Hand (links), kalte Hand (rechts): Vor allem die Finger sind betroffen. Der Unterschied kann 5 °C oder mehr ausmachen. Befeuchte deine Hände und blase dann schräg von der Seite darüber. Was kannst du spüren? Wie kannst du den Effekt erklären? Und warum ist es immer so kalt, wenn man aus dem Wasser steigt – auch bei hohen Temperaturen im Sommer? In manchen Gegenden in der Schweiz gibt es angeblich Bernhardiner mit Schnapsfässchen, die bei großer Kälte Menschen in Not zu Hilfe eilen (B 23.8). Stimmt das? Und wäre das überhaupt sinnvoll? A 6 A 7 A 8 A 9 A 10 B 23.8 Ein Bernhardiner mit einem Schnapsfässchen Die chemische Energie deines Körpers wird letztendlich in Wärmeenergie umgewandelt. Wenn dein Körper also gerade mit einer Leistung von 50 W arbeitet, dann hat er gleichzeitig eine Heizleistung von 50 W. Damit die Kerntemperatur deines Körpers immer im Bereich von 36 bis 37 °C bleibt, muss er pausenlos Wärmeenergie über die Haut abgeben. Sehen wir uns diese einmal ein bisschen genauer an. Die Hautoberfläche hängt von Körpergröße und Masse ab und kann mit Hilfe von B 23.9 abgeschätzt werden ( A 6 ). B 23.9 Diagramm zur Ermittlung deiner Hautoberfläche: Damit kannst du deine Hautoberfläche auf 0,1 m2 genau ermitteln. Mache zuerst eine senkrechte Linie an der Stelle, die deiner Masse in Kilogramm entspricht (1). In unserem Beispiel ist die Linie bei 50 kg. Dann machst du eine waagrechte Linie in der Höhe, die deiner Körpergröße in Zentimeter entspricht (2). In der Abbildung ist das beispielhaft bei 160 cm eingezeichnet. Überprüfe, wo der Schnittpunkt (3) liegt. In unserem Beispiel befindet er sich ziemlich genau auf der Kurve für 1,5 m2. Die Wärmeabgabe an der Hautoberfläche erfolgt durch drei Mechanismen, nämlich über Wärmeleitung, Wärmeströmung und Wärmestrahlung ( A 7 und B 23.10). Der Körper hat aber noch Tricks auf Lager, zum Beispiel den Schweiß! Körpermasse in kg Körpergröße in cm 170 160 150 140 130 120 110 100 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 90 200 190 180 Quadratmeter Hautoberäche 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 1 2 3 B 23.10 Richtwerte für die Abgabe der Wärmeenergie einer Person mit 50 kg in Ruhe und bei 20 °C Außentemperatur. Wenn die Heizleistung 50W beträgt und die Wärmeenergie ebenfalls mit 50W abgegeben wird, bleibt die Temperatur im Körper konstant. phybb4sb_13025_Buch.indb 30 10.11.2025 15:03:23 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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