Noget om at holde på varmen? – Niels Bohr Institutet - Københavns Universitet

Niels Bohr Institutet > Spørg om fysik > ? om Fysik > Noget om at holde på v...

08. januar 2013

Noget om at holde på varmen?

Hej Spørg om Fysik
Nogle spørgsmål om at holde på varmen: Absorberer solens stråler forskelligt alt efter hvordan overfladens egenskaber, f.eks. farve, er?

Hvilken betydning har det for meget små dyr, og meget store dyr, at varmen kan afgives med forskellig hastighed afhængig af dyrets størrelse?

Kan overflade/volumen forholdet betyde forskel på liv og død?

Hvad bliver hurtigst afkølet - en tallerken eller en kop suppe? Og hvorfor?

Områder i verden med forskellig Albedo? 

Med venlig hilsen
M C

Ja, solens stråler absorberes forskelligt af forskellige farver, det er bl.a. derfor at solfangere er sorte og ikke hvide.

Desuden er det sådan, hvis man tager en tilfældig farve, som vi opfatter som f.eks. rød, siger det ikke noget præcist om, hvordan farven er i ultraviolet og infrarød, som vi jo ikke kan se. Så hvor meget solen varmer farvefladen op, afhænger også af farvens egenskaber udenfor vort synsområde.

Det er derfor ikke nok, når man f.eks. producerer solfangere, at farven bare ser sort ud, den skal helst gøre det i et passende spektralområde. Desuden udsender varme flader også stråling, så ”farvens” udseende ved strålemaksimum for fladens temperatur har også betydning for opvarmningen, se også: 

Desuden kan overfladens glathed eller ruhed betyde noget for, hvor meget lys der reflekteres, og altså ikke varmer fladen. Endeligt kan det underliggende materiales varmeledningsevne og varmekapacitet betyde noget for, hvor varm fladen bliver.

Isbjørn

Dyrs størrelse og varmetab

Jeg er ikke biolog eller specialist i dyr. Dette kan derfor kun blive almindeligheder. Vil du have ordentlig besked må du have fat i Zoologer, biologer mm.

Det er klart at en kugle har minimal overflade i forhold til rumfang, så det er den ideelle størrelse for at holde på varmen helt naivt. Des større kugle, des bedre forhold men, for biologiske organismer gælder det jo også, at de skal have tilført energi i form af mad (+ vand) og et stort dyr, skal normalt (hvis det ikke er et vekselvarmt dyr) have mere energi tilført, for at holde temperaturen oppe.

Afrikansk elefant

Det var nok en medvirkende årsag til at de store dinosaurer uddøde, men de mindre og små pattedyr overlevede meteornedslaget for ca. 60 millioner år siden. Jeg vil imidlertid tro, at blodomløbet ved overfladen, fedtlag og evt. pels har langt større betydning. I polaregnene er der såvel meget store dyr, som isbjørne og små som mus, og begge klarer sig. I troperne er der også store dyr som elefanter og igen mus. Hårdlag, blodcirkulation i huden (elefanternes ører) og isolerende fedtlag har stor betydning.

Endeligt er mange dyrs evne til at svede visse steder på kroppen, en vigtig del af varmereguleringen. F.eks. en hunds tunge bruges til fordampning sammen med snude og poter. Hvis du vil have en mere dybtgående analyse må du altså til biologer og zoologer, de ved en masse om dyrs overlevelsesmekanismer.

I den forstand vil jeg mene, at der kan være tale om overlevelse, men normalt kan dyr der ikke er syge klare sig, hvor de hører hjemme uafhængigt af klimaet, hvis der er føde og vand. Flytter man et dyr til andre omgivelser og klima end det er bygget til, vil det nok ofte dø, igen gå til fagfolk med spørgsmålet. 

Suppe spørgsmålet er ikke særligt præcist, men jeg mener, at der er givet et svar i:

Områder i verden med forskellig Albedo? 

Albedo er en betegnelse man bruger om intensiteten af tilbagekastet lys, i forhold til indstrålet lys. Især når man taler om Jorden, og den aktuelle værdi,  har det stor betydning for klimatologiske spørgsmål. Den afhænger såvel af lysets farve, som overfladens karakter og farve, og gælder både i det synlige spektrum, som man i reglen tænker på, men har også stor betydning i UV og IR.

Den lave ende af albedo skalaen er mørke ru flader, skov, græs og hav, som ligger under 20 % tilbagekastet lys. Den høje ende er skyer, sne og is, som ligger op til 80 %. Da der ikke er stillet noget klart spørgsmål henviser jeg til Wikipedia, der står en del om det: https://en.wikipedia.org/wiki/Albedo , som så vidt jeg kan se, giver en fornuftigt gennemgang, så se der.

Jordens albedo

Med venlig hilsen
Malte Olsen