Praktisch
onderzoek
onderbouw
vwo
Welke
kleding houdt ons het warmst?
Bron:
Ewington, E.J. en Spencer, J (1981), Projects in Biology.
London:Routlledge & Kegan Paul
Inleiding
Mensen
zijn warmbloedig (homoiotherm). Dat wil zeggen dat de
temperatuur van het lichaam onder alle omstandigheden
vrijwel constant is (ongeveer 37oC ± 0,5
oC).
We kunnen onze lichaamstemperatuur constant houden door
als we het te warm hebben de bloedvaten in de huid te
verwijden, er wordt dan meer warmte aan de omgeving
afgestaan, en door te zweten.
Als het buiten koud is en we dus teveel warmte aan de
omgeving verliezen, worden de bloedvaten in de huid juist
nauwer en we kunnen door het rillen van bewegingsspieren
extra warmte produceren.
Dieren met een vacht of met veren kunnen als het koud is
de haren en veren opzetten, waardoor een dikkere laag
isolerende lucht rondom de huid zit. Wij kunnen dat niet
en hebben dus kleren nodig om ons warm te
houden.
Bron(nen)
- Lees eerst de hele
methode door.
Bepaal de oppervlakte (de huid) van de
"kunstarm".
- Maak de proefopstelling
in orde.
- Knip het kleding
materiaal dat je wilt gaan gebruiken, zodat het precies
om de pvc-buis past.
- Doe het magneetje in de
buis en zet de opstelling op de magnetische roerder.
Zet de roerder op een lage stand. Het water moet, net als
het bloed, een beetje in beweging blijven.
Noteer de stand die je gebruikt zodat die bij de
verschillende proeven steeds hetzelfde is.
- Doe warm water (ongeveer
60oC) in de kunstarm.
- Doe de deksel op en de
thermometer in de buis en houd het verloop van de
temperatuur bij, bijvoorbeeld door iedere 2 minuten te
meten.
Als de temperatuur ongeveer 40oC (ongeveer de
lichaamstemperatuur) geworden is ga je het
temperatuurverloop noteren.
Stop de meting als het water ongeveer de kamertemperatuur
bereikt heeft.
- Zet je resultaten in een
overzichtelijke tabel.
Let erop: in de tabel de eenheden en grootheden
vermelden.
- Herhaal de proef met
ander kledingmateriaal.
Zet ook
alle berekende gegevens in een tabel.
- Bereken de warmteafgifte
per tijdseenheid.
- Bereken hoeveel warmte
per uur (of per dag: 24 uur) afgegeven zou
worden.
- Maak een staafdiagram
waarin het verschil tussen de verschillende kleding te
zien is.
Zie
techniekkaart onderbouw
1.4
-
Je kunt
ook berekenen wat dit voor je eigen lichaam zou
betekenen.
Als x kJ
(of kcal) aan energie (warmte) afgegeven wordt, is x kJ
energie uit het voedsel nodig om dat verlies te
compenseren en het lichaam op temperatuur te
houden.
- Bereken hoeveel
calorieën of joules per uur (of per dag) aan warmte
door de arm afgegeven worden (zie informatie)
- Bereken hoeveel brood je
zou moeten eten om dat energieverlies weer aan te
vullen.
Informatie
De
hoeveelheid energie kan aangegeven worden in de
Joules (J) of in calorieën (cal).
1
cal is de hoeveelheid energie die nodig is om 1
ml water 1oC in temperatuur te laten
stijgen.
De
hoeveelheid energie in voedingsmiddelen wordt
meestal aangegeven in kJ
1
cal = 4,184J
1 kJ = 1000 J |
- Is er verschil in
warmteafgifte als de arm kleiner (bijvoorbeeld de arm van
een baby) is?
Als model voor een kleinere arm kun je bijvoorbeeld een
plastic maatcilinder van 100ml gebruiken.
- Maakt de kleur van de
kleding verschil?
- Maakt het verschil als één laag kleding of meerdere lagen kleding gebruikt
wordt?
- Maakt het verschil als
de kleding nat (vochtig) is?
- Maakt wind verschil?
Gebruik een föhn.
|