Ciepło i sprzężenie zwrotne.
Krzysztof Dołowy
1. Zapotrzebowanie energetyczne człowieka
2. Dieta cud  czyli jak schudnąć
3. Przewodnictwo cieplne
4. Promieniowanie cieplne
5. Parowanie potu
6. Równowaga cieplna organizmu  sterowanie
7. Skalowanie  równowaga cieplna organizmu a
rozmiary zwierząt
8. Jak pies wytrzymuje w lecie w futrze
Jednostki energii, ciepła, pracy
1J [dżul] = 0,24 cal [kaloria]
kg *� m2
J =� N *� m =�
s2
E 1J
E =� mgh �� h =� =� =� 0,1m
mg
1kg *�9,81m
s2
1 kaloria to ilość ciepła potrzebna do ogrzania 1cm3
wody o 1�C
Moc to miara ilości energii zużywanej w
czasie. Jednostką mocy jest wat.
J
W =�
s
Zapotrzebowanie energetyczne człowieka
Sen 75W
Lekka praca 125W
Spacer 230W
Marsz 350W
Gimnastyka 525W
Bieg 700W
Podstawowa przemiana materii na dobę
s
75[�W]�*�3600[� ]�*24[�h]� =� 6,48[�MJ]� =� 1550[�kcal]�
h
Pół godziny aerobiku
525[�W]�*�1800[�s]�=� 0,95[�MJ]�=� 226[�kcal]�
1[g] tłuszczu = 38[kJ] = 9[kcal]
1[g] cukru i białek = 17[kJ] = 4[kcal]
50g ciastko mające 40g cukru i białek oraz 10g
tłuszczu ma 250kcal
Przewodnictwo
Przewodnictwo cieplne
D�Q D�T
JQ =� =� -�l� *� A*�
D�t D�x
JQ  strumień ciepła [J/m2s];
  współczynnik przewodnictwa cieplnego [W/m�C];
A  powierzchnia;
"T/"x  gradient temperatury.
 
Skóra słabo 0,334 Woda (20�C) 0,585
ukrwiona
Skóra silnie 1,465 Srebro 420
ukrwiona
Mięśnie 0,460 Drewno dębu ^� 0,125
nieukrwione
Mięśnie silnie 0,628 Drewno dębu = 0,334
ukrwione
Tłuszcz 0,168 Wełna 0,117
Powietrze (pierze) 0,025 Bawełna 0,230
Promieniowanie
Promieniowanie
D�Q
4
W
(� )�
JQ =� =� -�5,67 ��10-�8[� ]�*�a� *� A*� Tc4 -� Tot
4
m2 *��K
D�t
Tc  temperatura ciała; Tot  temperatura otoczenia;
ą  albedo  współczynnik pochłaniania zależny od
powierzchni
Dla ciepła i skóry ą=0,95
Dla światła i czarnej skóry ą=0,81�0,84
Dla światła i nie czarnej skóry ą=0,55 �0,70
Temperatura
skóry w 20�C
i w 35�C
Utrata ciepła przy 50% wilgotności względnej
otoczenia
Tot=26�C Tot=30�C
Konwekcja 11% 15%
Promieniowanie 67% 49%
Parowanie wody 22% 36%
Sterowanie temperaturą
Pomiar przez
termoreceptory
Temperatura
Pocenie, rozszerzenie
+ 
naczyń podskórnych
Podwzgórze
Drżenie mięśni, zwężenie
naczyń podskórnych
Regulacja oddawania ciepła przez zmianę
przepływu podskórnego
Wielkość organizmów jest ograniczona przez ich
zdolność do wydalania ciepła
D�Qprod � Masa � l�3
D�Qwydal � Powierzchnia � l�2
D�Qprod
� l�
D�Qwydal
Duże zwierzęta mają trudności z pozbyciem się
nadmiaru ciepła, podczas gdy małe zwierzęta ze zbyt
szybką utratą ciepła.
Krew z małżowin nosowych psa (z zatoką jamistą) ma
krew o niższej temperaturze chłodzi w tętniczej sieci
dziwnej gorącą krew z tętnicy szyjnej.