в холодную погоду многие животные спят свернувшись в клубок так они уменьшают количество энергии
Самостоятельная работа по физике Излучение для 8 класса
Самостоятельная работа по физике Излучение для 8 класса с ответами. Самостоятельная работа включает 2 варианта, в каждом по 5 заданий.
Вариант 1
1. Каким образом поступает энергия от Солнца к Земле и другим планетам? Почему другие виды теплопередачи невозможны?
2. На Украине хаты беленькие. А жарким днём окна закрывают и завешивают белыми рушниками. Для чего это делается?
3. Почему в Москве снег тает быстрее, чем за городом даже на открытых участках?
4. Вы собрались завтракать и налили в чашку кофе. Но вас просят отлучиться на несколько минут. Что надо сделать, чтобы к вашему приходу кофе был бы горячее: налить в него молоко сразу, перед уходом, или после, когда вернётесь?
5. Почему при холодной погоде многие животные спят, свернувшись в клубок?
Вариант 2
1. Как нас в темноте находят комары?
2. В какой цвет следует окрашивать холодильники и морозильники?
3. Два одинаковых термометра выставлены на солнце. Шарик одного из них закопчён. Какой термометр и почему покажет более высокую температуру?
4. Наверняка каждый из вас видел у красивых кастрюль и сковородок чёрные ручки. С какой целью их покрасили в чёрный цвет?
5. Наблюдения показывают, что в высокогорных районах живут насекомые с тёмными крыльями. Почему?
Ответы на самостоятельную работа по физике Излучение для 8 класса
Вариант 1
1. Энергия поступает из-за излучения. Перенос энергии в вакууме другими способами теплопередачи не осуществим.
2. Белый цвет плохо поглощает энергию излучения, хаты не нагреваются.
3. Потому что в Москве много людей и машин, которые превращают снег из белого в черный. Черный лучше поглощает тепло и поэтому снег быстрее тает.
4. Налить молоко когда вернетесь. Так как пока он без молока, он лучше поглощает тепло. Если кружку поставить на окно, где светит солнце, то кофе совсем не остынет.
5. Свернувшись в клубок животные сохраняют накопленное ранее тепло, уменьшив теплоотдачу. При этом уменьшается поверхность, контактирующая с воздухом.
Вариант 2
1. По тепловому излучению, исходящему от тела. Во время сна человек быстрее теряет накопленное им тепло.
2. В белый, так как белый цвет плохо поглощает энергию излучения, не происходит нагрева.
3. Большую температуру покажет термометр с закопченным шариком, так как темные тела быстрее поглощают излучение от солнца.
4. Черные ручки быстрее поглощают тепло, и взявшись за них можно не обжечься.
5. Темные окрас крыльев помогает лучше поглощать тепловые лучи, температура в солнечный день у насекомых выше, чем у окружающей среды. В темное время суток они используют запасённую энергию.
В холодную погоду многие животные спят свернувшись в клубок так они уменьшают количество энергии
Белая краска уменьшает луче-поглощательную способность холодильника.
Свернувшись, животное уменьшает поверхность лучеиспускания и не переохлаждается (. уменьшает площадь поверхности соприкосновения с внешней средой, что уменьшает потери тепла, происходящие как вследствие теплопроводности и конвекции, так и вследствии излучения).
При одинаковом объеме и высоте термос с круглым сечением имеет меньшую поверхность, поэтому он меньше поглощает и отдает теплоты.
Наряду с поглощением некоторого количества теплоты происходят и потери энергии. В результате этого температура проволоки не может стать выше температуры пламени свечи.
Скорость охлаждения пропорциональна разности температур нагретого тела и окружающего воздуха. Поэтому следует сразу несколько охладить кофе, влив в него молоко, чтобы дальнейшее остывание происходило медленнее.
Земля нагревается лучами солнца. Воздух нагревается землей. Поэтому имеется некоторое запаздывание в достижении максимума нагревания воздуха и земли.
Наряду с процессом излучения энергии в космос происходит и процесс поглощения энергии Солнца и звезд. Кроме того, имеется целый ряд процессов, происходящих внутри Земли, которые способствуют ее разогреванию.
Что покажут термометры, если их опустить на 5-10 минут в сосуд с водой, имеющей температуру 38 °С?
На нагревание воды, имеющей большую удельную теплоемкость.
Температура ртути будет повышаться быстрее, так как удельная теплоемкость ртути меньше, чем воды.
Железо обладает большей теплопроводностью и меньшей удельной теплоемкостью, чем кирпич. Кроме того, масса кирпичной печи больше, чем железной.
Песок обладает малой удельной теплоемкостью, поэтому быстро нагревается и охлаждается.
Медь обладает большей теплопроводностью. Кроме того, она легко залуживается.
Прикасаясь рукой к стаканам, ощущают, что один стакан прогревается скорее, хотя удельные теплоемкости стекла и алюминия одинаковы. Объясните явление.
При одинаковой теплоемкости стенки стаканов обладают различной теплопроводностью.Теплопроводность алюминия значительно больше, чем теплопроводность стекла.
Малая удельная теплоемкость, большая теплопроводность, несмачивание стекла, сравнительная легкость получения в химически чистом виде, высокая температура кипения, более низкая, чем у воды, точка отвердевания.
Верно ли, что металлы с лучшей теплопроводностью должны остывать быстрее?
Нельзя, так как быстрота остывания зависит не только от теплопроводности, но и от теплоемкости шариков.
Удельная теплоемкость керосина меньше, чем воды. Поэтому температурные изменения, происходящие в калориметре, при прочих равных условиях более заметны, и точность измерений повышается.
Способности живых существ защищаться от холода
Реакции животных на разный тепловой режим жизнеобеспечения разнообразны. И все они направлены на регулирование уровня теплопередачи. Животные с высоким уровнем обменных процессов — птицы и млекопитающие — поддерживают постоянную температуру тела даже при значительных колебаниях температуры внешней среды. Тепло выделяется при биохимических реакциях внутри организма. Снижению теплопотерь способствуют опушение, оперение, шерстяной покров, жировые отложения, темный окрас покрова.
Обратите внимание на птиц. Мелкие пташки — воробьи, синицы, снегири — зимой похожи на пушистые комочки с торчащими острыми клювиками. Они распушили свое оперение и окружили себя неподвижным слоем плохо проводящего тепло воздуха. Мудрая природа распорядилась так, что относительная длина перьев у маленьких птиц больше, чем у крупных. Маленькие птицы теряют больше тепла, им нужна лучшая защита от холода.
Теплопроизводительная способность живого существа зависит от объема тела, а потери тепла — от площади их поверхности. У мелких животных и детенышей соотношение потерь тепла к его притоку больше, чем у крупных, т.е. они поставлены в худшие условия. Дети должны замерзать быстрее, чем взрослые, но их спасает большая подвижность.
Человек, находясь вне жилища, защищается от холода аналогично: с помощью хорошей одежды, высококалорийного питания и двигательной активности.
1. Назовите отличительную особенность теплопроводности как вида теплопередачи. Почему воздух является плохим проводником тепла? Ответ: Существует два вида теплопередачи: теплопроводность и конвекция. Теплопроводность зависит от вида вещества. Воздух-это газ, расстояние между молекулами большое, соударения редкие, передача энергии минимальная. Это свойство воздуха используется в стеклопакетах.
2. В сильный мороз птицы чаще замерзают на лету, чем сидя на месте. Чем это можно объяснить? Почему в холодную погоду многие животные спят, свернувшись клубком? Ответ.1. Во время полета крылья птицы расправлены и тело не защищено от мороза. Когда птица сидит на месте, крылья мешают теплопередаче. 2. Животные спят, свернувшись клубком, чтобы уменьшить площадь поверхности тела, участвующую в теплопередаче.
3. У человека замерзают быстрее всего конечности, уши и нос, так как эти части тела имеют тонкие стенки. А еще почему? В эти части тела меньше поступает крови, нет мышц.
4. Когда человеку холодно, он начинает дрожать. Какую роль играют эти защитные механизмы для увеличения внутренней энергии человека?
Ответ: при дрожании мышцы сокращаются и вырабатывают энергию.
Дата добавления: 2015-04-18 ; просмотров: 78 ; Нарушение авторских прав
ТЗ-2. Виды теплопередачи
Дидактические материалы по физике 8 класс А.Е. Марон (к учебнику А.В. Перышкина)
1. а) Какой кирпич — обыкновенный или пористый — обеспечит лучшую теплоизоляцию здания?
б) Почему не замерзает картофель, зарытый на зиму в яму?
а) лучшую изоляцию здания обеспечивает пористый кирпич, так как воздух, находящийся в пустотах кирпича, обладаем плохой теплопроводностью;
б) Земля обладает низкой теплопроводностью, поэтому в сильные морозы картофель в яме не замерзает.
2. а) В сильный мороз птицы чаще замерзают на лету, чем сидя на месте. Чем это можно объяснить?
б) Почему в холодную погоду многие животные спят, свернувшись в клубок?
а) В сильный мороз птицы чаще замерзают на лету, чем сидя на месте, т.к. сидя на месте птица может нахохлиться, тогда между перьями образуются воздушные пространства, которые ухудшают теплообмен между телом птицы и окружающей средой. Когда птица летит, между ее перьями нету воздуха, и она активнее отдает энергию в окружающую среду, и поэтому быстрее замерзает, б) В холодную погоду многие животные спят, свернувшись в клубок, т.к. таким образом они уменьшают площадь поверхности своего тела, таким образом уменьшая теплоотдачу тела в окружающую среду.
3. а) Для какой цели зимой в большой мороз лицо иногда смазывают жирным кремом?
б) Каково назначение толстого слоя подкожного жира у китов, тюленей и других животных, обитающих в водах полярных морей?
а) жирный крем обладает низкой теплопроводностью, это препятствует охлаждению кожи на лице;
б) толстый слой подкожного жира обладает плохой теплопроводностью и тем самым предохраняет тела животного от переохлаждения в воде.
4. Почему на морозе металлические предметы кажутся более холодными, чем дерево или пробка? При какой температуре дерево и металл на ощупь будут казаться одинаково нагретыми? При какой температуре металлические предметы будут казаться сильнее нагретыми?
Металлические предметы обладают большей теплопроводностью, чем дерево или пробка. При температуре более 40°С при соприкосновении с металлическими предметами процесс теплообмена происходит быстрее, тело человека быстрее нагревается.
5. Как поступить, чтобы кофе быстрее остыл: сразу влить в него сливки или дать кофе немного остыть, а затем налить сливки?
Если молоко не добавлять сразу, то кофе будет остывать быстрее, так как начальная температура напитка будет выше и теплообмен с окружающей средой будет происходить быстрее.
6. а) Почему при варке варенья предпочитают пользоваться деревянной мешалкой? б) Почему алюминиевая кружка с горячим чаем обжигает губы, а фарфоровая чашка нет?
а) у дерева плохая теплопроводность и мешалка не нагревается;
б) потому что теплопроводность алюминия больше чем фосфора, следовательно, он быстрее нагревается и быстрее отдает тепло.
7. а) Чем дольше находится в употреблении эмалированный чайник, тем медленнее закипает в нем вода. Почему? б) Почему опытные хозяйки предпочитают жарить на чугунных сковородках, а не на алюминиевых?
а) Чем дольше находится в употреблении чайник, тем медленнее закипает в нем вода, т.к. на стенках чайника образуется накипь, которая ухудшает теплопроводность и замедляет нагревание,
б) Опытные хозяйки предпочитают жарить на чугунных сковородках, а не на алюминиевых, т.к. теплопроводность чугуна выше теплопроводности алюминия, поэтому сковородка нагревается быстрее и более равномерно.
8. Чай сохраняется горячим в термосе. Можно ли сохранить в нем холодный морс?
В термосе можно какое-то время сохранить как горячие напитки, так и холодные, потому что между стенками термоса (колбой и внешним корпусом) находится материал, обладающей плохой теплопроводностью.
9. Почему в пустынях очень большая суточная амплитуда температуры?
В пустыне очень скудная растительность, поэтому песок ночью в результате конвекции и излучения очень быстро теряют энергию.
10. Почему небольшую стеклянную палочку, накаленную с одного конца, можно держать за другой конец, не обжигая пальцев, а железный прут нельзя?
Потому что стекло, в отличие от железа, обладает малой теплопроводностью, поэтому температура стеклянной палочки увеличивается медленнее, чем температура железной палочки.
12. Зачем в странах Средней Азии местные жители во время сильной жары носят шапки-папахи и ватные халаты?
Шапки — папахи и ватные халаты обладают плохой теплопроводностью, поэтому препятствуют нагреванию тела человека.
13. Что приносит вред растениям, особенно злаковым: обильный снег или бесснежная зима?
Бесснежная зима, потому что воздух, который находится между снежинками, обладает низкой теплопроводностью, тем самым тепло, которое излучает земля, остается под слоем снега.
14. а) Почему радиаторы водяного или парового отопления ставят чаще всего внизу комнаты?
б) Объясните, каким образом охлаждается воздух в комнате зимой при открытой форточке.
а) холодный воздух тяжелее теплого, поэтому он опускается вниз, где нагревается радиаторами;
б) воздух охлаждается способом конвекции. Поступающий из форточки холодный воздух опускается вниз, а теплый поднимается вверх и уходит через форточку.
15. Листы бумаги поднесены к свече сбоку и сверху (рис. 3). Почему первый лист не загорается, а второй быстро воспламеняется?
Потому что горячий воздух поднимается вверх и самая высокая температура будет в верхнем слое пламени свечи.
16. а) Объясните, как образуются бризы. б) Когда парусным судам удобнее входить в гавань — днем или ночью?
а) Бризы — местные ветры, дующие днём с моря на сушу, а ночью с суши на море. Дневной бриз: воздух над сушей нагревается сильнее, чем над морем и поднимается вверх, так как плотность теплого воздуха меньше, чем плотность холодного. В результате этого давление воздуха у поверхности земли уменьшается и к этому месту приходит более холодный воздух с моря. Ночной бриз — обратное явление: суша, прогретая за день, остывает быстрее, чем вода.
б) Парусным судам удобнее входить в гавань днем, когда бриз дует с моря на сушу.
17. а) В какой трубе лучше образуется тяга — в кирпичной или металлической, если они имеют одинаковую высоту?
б) Когда тяга в трубах лучше — зимой или летом?
в) Почему, в то время когда в комнате начинает топиться печь, наблюдается понижение температуры?
а) металлы обладают большей теплопроводностью. Горячие газы, двигаясь вверх по металлической трубе, охлаждаются быстрее, нежели при движении газов по кирпичной трубе. Плотность газов увеличивается, разность давлений в трубе и вне ее уменьшается, уменьшается и тяга;
б) при условии неизменности высоты грубы тяга в ней гем сильнее, чем больше разность давлений на уровне основания трубы горячего воздуха в трубе и более холодного наружного воздуха. С понижением температуры наружного слоя воздуха зимой его плотность увеличивается, увеличивается и его давление. Таким образом, тяга в печных трубах зимой больше, чем летом;
в) в трубе создается тяга, и нагретый воздух в результате конвекции улетает в трубу.
18. а) Планер может довольно высоко подниматься вверх, несмотря на то что у него нет двигателя. Объясните, как это получается.
б) Известен случай, когда парашютист с раскрытым парашютом, вместо того чтобы опускаться вниз, поднимался вверх. Как это могло случиться?
а) Планер может довольно высоко подниматься вверх, несмотря на то, что у него нет двигателя, благодаря восходящим потокам теплого легкого воздуха, поднимающимся с нагретой земли.
б) Парашютист с открытым парашютом вместо того, чтобы опускаться вниз, поднимался наверх, благодаря восходящим потокам теплого легкого воздуха, поднимающимся с нагретой земли.
19. Почему, если трубу поднести к пламени, как показано на рисунке 4, а, то пламя разгорается сильнее, а если поставить, как показано на рисунке 4, б, то пламя гаснет?
Потому что в случае рис. 4а вследствие разницы давлений образуется тяга, а на рис. 46 нижний край плотно прилегает к столу и тяга не образуется.
20. Почему в искусственных спутниках Земли и космических кораблях необходима принудительная циркуляция воздуха?
В состоянии невесомости отсутствует естественная конвекция в жидкостях и газах. Поэтому приходится пользоваться вынужденной конвекцией.
21. а) Почему вентиляторы для очистки воздуха обычно помещают у потолка?
б) Почему в холодных помещениях прежде всего мерзнут ноги?
а) это улучшает циркуляцию воздуха, так как теплый воздух вместе с различными примесями поднимается вверх и вентилятором удаляется из помещения;
б) потому что в результате конвекции холодный воздух опускается вниз.
22. Почему в утренние и ночные часы полет на самолете происходит спокойнее — меньше болтает и укачивает?
Потому что нагревание воздуха приводит к большой турбулентности.
23. Если в весенний солнечный день выйти в поле и посмотреть вдоль поверхности вспаханного участка земли, то все предметы за ним кажутся нам колеблющимися. Объясните причину наблюдаемого явления.
Вспаханная почва в такой день излучает тепло, которое поднимается вверх, лучи света преломляются по разному
24. Для чего поверхность стеклянного баллона термоса покрывают слоем серебра? Зачем выкачивают воздух между двойными стенками баллона?
Чтобы уменьшить теплопроводность. Лишенное воздуха пространство между стеклами почти не проводит тепло.
25. Если весной или осенью ожидается ясная ночь, садовники разводят костры, дающие много дыма, обволакивающего растения. Зачем?
Дым тяжелее воздуха, он стелется по земле и защищает растения от замерзания. Кроме этого ночью поверхность Земли теряет энергию путем конвекции и излучения; дым плохо пропускает тепловое излучение и нарушает конвекционные потоки воздуха.
26. Почему города, в которых воздух загрязнен пылью и дымом, получают меньше солнечной энергии?
Непрозрачная дымовая среда препятствует проникновению солнечных лучей.
27. Рабочие горячих цехов и кочегары носят комбинезоны, покрытые металлическими блестящими чешуйками. Почему они хорошо защищают человека от жары?
Потому что происходит отражение тепловых лучей
28. С помощью тепловизора (так называемого прибора «ночного видения») можно обнаружить различные тела, даже незначительно нагретые, причем независимо от того, освещены эти юла или находятся в полной темноте. Какое физическое явление используется в этих приборах?
Любое нагретое тело является источником излучения, прибор «ночного видения» фиксирует это излучение.
29. Почему в летний день температура воды в водоемах ниже температуры песка на берегу? А как бывает ночью?
В летний день температура воды в водоемах ниже температуры песка на берегу, т.к. вода имеет большую теплоемкость, поэтому прогревается дольше, чем песок, к тому же все время перемешивается за счет конвекции. Ночью же вода остывает медленнее, чем песок, поэтому ее температура выше температуры песка на берегу.
30. Полоска бумаги, плотно обмотанная вокруг медного стержня и внесенная на короткое время в пламя горелки, не загорается и не обугливается. Если же вместо медного взять деревянный стержень, то бумага быстро воспламеняется. Объясните причину наблюдаемого явления.
Полоска бумаги, обмотанная вокруг медного стержня и внесенная в пламя горелки, не загорается, т.к. медь обладает хорошей теплопроводностью и быстро отводит тепло, поступающее от горелки. Если же вместо медного взять деревянный стержень, бумага быстро воспламенится, т.к. теплопроводность дерева намного хуже, и оно не так хорошо отводит тепло.
31. а) Почему угли костра долго сохраняются в раскаленном состоянии, а разбросанные гаснут быстро?
б) Раскаленный уголь, положенный на металлическую Пластинку, быстро гаснет, а на деревянной доске продолжает тлеть. Почему?
а) у собранных в кучу углей только наружные угли соприкасаются с окружающим воздухом. Если нет сильного ветра, то вокруг них создается покрывающий теплый слой, затрудняющий дальнейшее поступление воздуха и не допускающий остывания за счет излучения;
б) потому что у металла большая теплопроводность и теплоемкость.
9.6. Терморегуляция Тренировочные задачи
Решение. Правило АСФ. Всякое внешнее воздействие, тем более продолжительное, вызывает в организме приспособительные реакции. Это справедливо и для действия холода. Какой же из возникающих при этом сдвигов может иметь значение на выставке? При действии холода происходит усиленное отрастание шерсти, что ценится. А зачем кормят жирной пищей? На холоде увеличиваются теплопотери, а жир обладает наибольшей теплотворной способностью. Следовательно, такая диета повышает теплопродукцию.
479. Экспериментальное оперативное вмешательство привело к тому, что существенно снизилась способность животного поддерживать изотермию в условиях низкой температуры среды. Какова возможная локализация оперативного вмешательства?
Решение. Правило АСФ. Постройте систему «теплопродукция». В нее должны войти органы и ткани, участвующие в выработке тепла, а также нервные центры, управляющие этим процессом. Оперативным путем можно повлиять на два ‘основных звена в этой системе – щитовидную железу и задний гипоталамус.
Решение. Правило АСФ. Пути отдачи тепла организмом – конвекция, радиация, испарение пота, кондуктивность. При температуре 38° С основную роль играет, испарение. Ответ следующий: в), г), а), б). Обоснуйте этот ответ.
Решение. Применим обратное правило АРР-ВС. Узлы пересечения взаимодействующих систем «человек» и «воздух» отличаются влажностью воздуха. Более влажный содержит в избытке пары воды и благодаря этому становится более теплопроводным. Поэтому отдача тепла с поверхности тела идет быстрей, чем в сухом воздухе и человек зябнет. 
Решение. Поскольку речь идет об общей функции, то в данном случае надо искать не различия, а сходство элементов систем, перечисленных в условии. Какие общие особенности можно выявить у них? Во-первых, большая поверхность. Во-вторых, отсутствие шерстного покрова или слабая его выраженность (уши кролика). В-третьих, богатая васкуляризация. Теперь свяжем все эти признаки с работой системы «терморегуляция». К теплопродукции они никакого отношения иметь не могут, значит, дело в теплоотдаче. Действительно, все эти особенности способствуют усиленной теплоотдаче. Например, у некоторых видов крыс в условиях высокой температуры среды объем кровотока в хвосте увеличивается в 180-200 раз. Нагретая кровь, протекая по обширной поверхности, лишенной шерсти., отдает большое количество тепла.
483. Всегда ли увеличение количества выделяющегося пота приводит к увеличению теплоотдачи?
Решение. Охлаждающий эффект дает не выделение пота, а его испарение. Если пот выделяется очень обильно, он стекает по коже, не успевая испариться.
Решение. Используем обратное правило АРР-ВС. Сравниваем системы «поступление ледяной воды в организм» и «нет ледяной воды в организме». Построим узлы пересечения. Из системы «воздух» в узле пересечения находятся элементы «температура воздуха» и «скорость движения воздуха». Из системы «кожа» – элементы «приток крови» и «испарение жидкости» (пота). Температура кожи зависит от взаимодействия этих четырех элементов. Об окружающем воздухе в задаче ничего не говорится. Значит, мы должны рассмотреть элементы системы «кожа» до и после приема ледяной воды. При этом необходимо напомнить, что испарение жидкости через кожу происходит постоянно, даже, если это внешне незаметно (неощущаемая перспирация).
Итак, изменение температуры кожи может произойти в двух случаях. Или после приема ледяной воды сосуды кожи расширяются, или уменьшается испарение жидкости с поверхности кожи. В условиях охлаждения внутренней среды организма регуляторная реакция может состоять только в уменьшении испарения жидкости с поверхности кожи, что приведет к уменьшению потерь тепла. Это и обусловливает повышение температуры кожи. Понятно, что такой эффект будет кратковременным, потому что вода в желудке и кишечнике постепенно нагреется.
485. Почему начало лихорадки, приводящей к резкому повышению температуры тела, сопровождается ознобом и дрожью, а после кризиса с последующим возвратом температуры к нормальному уровню больной сильно потеет?
Решение. Решить задачу невозможно, если не знать хотя бы в общих чертах механизм лихорадочной реакции. Он состоит в том, что под влиянием факторов, вызывающих лихорадку, например, инфекционных, лейкоциты выделяют особое вещество – лейкоцитарный пироген. Он воздействует на те нейроны в гипоталамусе, которые определяют уровень температуры тела, поддерживаемый системой терморегуляции (задающий элемент в системе регулирования). В результате этот уровень смещается от 36-37° С до 38-4Г С. Теперь посмотрим на рис. 9.4. В блок сравнения поступает информация от ЗЭ о том, что что температура тела должна быть, допустим, 40° С, а по обратной связи приходит сообщение, что на самом деле она составляет, скажем 36,5° С. Блок сравнения оценивает такую ситуацию, как сильное охлаждение организма. В результате возникает озноб, дрожь и температура повышается до требуемого уровня. При кризисе картина
обратная. Опасность миновала и ЗЭ возвращает величину температуры тела к нормальному значению. Но по обратной связи все еще поступает информация о высокой температуре. Центры реагируют на это, как свидетельство перегревания. Начинается усиленное потоотделение и температура снижается.
Принцип целесообразности и здесь выступает наглядно – повышение температуры способствует обезвреживанию микробов, помогает организму бороться с врагом. Но, если этот механизм сработает слишком интенсивно и температура повысится до опасного уровня, то может нарушиться работа сердца и нейронов головного мозга. В таком случае температуру необходимо снизить лекарственными средствами. Напомним еще раз – все неприятности при борьбе организма с болезнью возникают только по одной из двух причин – или защитные силы организма действуют слишком слабо, или, наоборот, чересчур сильно.
486. У белых крыс потоотделение практически отсутствует. Поэтому у них механизм борьбы с перегреванием состоит в обильном выделении слюны и размазывании ее по поверхности тела. Испарение слюны дает охлаждающий эффект, аналогичный испарению пота. В экспериментах с длительным воздействием высокой температуры среды было показано, что некоторые крысы способны выделить количество слюны, превышающее объем плазмы крови. Как это может произойти?
Решение. Конечно, применим правило АСФ и построим систему «образование слюны». Слюна на 98% состоит из воды. Вода фильтруется в слюнной железе из плазмы крови. А что произойдет, если плазма отдаст значительную часть воды? В ней повысится осмотическое давление и в результате вода станет из-за разности осмотических давлений поступать в плазму из межклеточной жидкости. Теперь и в последней повысится осмотическое давление и в межклеточное пространство начнет переходить вода из тканей, прежде всего из мышц. В итоге произойдет сильное обезвоживание мышц. Это еще один пример того, что, реагируя на опасность, организм обеспечивает прежде всего главную функцию, жертвуя ради нее менее важным.
487. Одно животное периодически помещают в холодную воду, а другое в комнату с воздухом той же температуры. У кого более значительно изменится обмен веществ?
488. Почему человек, находящийся на морозе в состоянии алкогольного опьянения, особенно подвержен угрозе замерзания?
489. Почему в нейлоновой рубашке жара переносится значительно тяжелей, чем в хлопчатобумажной?
490. У людей, адаптированных к тепловым воздействиям, в поте увеличивается количество жирных кислот. В чем состоит приспособительное значение этого сдвига, который является примером биохимической адаптации.
491. Почему в жаркую погоду ветер приятен, а в холодную наоборот?
492. Как доказать, что гипоталамические центры терморегуляции реагируют на комплексный сигнал, а именно: и на температуру крови, притекающей к гипоталамусу, и на температуру кожи?
493. В состоянии клинической смерти через 5-6 минут происходит гибель клеток КБП. Поэтому реанимацию необходимо начинать буквально в первые же секунды после наступления клинической смерти. Каким образом можно продлить продолжительность периода обратимой клинической смерти?
494. Почему в холодную погоду воробьи «нахохливаются»?
495. Теплоизоляционные свойства меха у полярного песца настолько велики, что позволяют животному поддерживать температуру тела, на 80-100 градусов превышающую температуру* среды. Однако., у песца есть небольшая часть тела, которая имеет температуру на 30 градусов ниже, чем все остальное. Какая же это часть?
496. Почему жители Средней Азии летом, когда очень жарко, одевают ватные халаты?
497. Если человек вынужден работать при температуре среды, превышающей температуру тела, и стопроцентной влажности воздуха, то в таких условиях все механизмы теплоотдачи становятся неэффективными. Поэтому может наступить опасное для жизни перегревание. Что можно сделать искусственным путем для облегчения состояния человека? Использование защитных костюмов исключено.
487. Правило АРР-ВС. Рассмотрим различия между системами «вода» II «воздух» и выберем из них то, что может иметь отношение к системе терморегуляции. Теплопроводность воды значительно выше, чем воздуха. Поэтому и ее охлаждающая способность намного больше. При воздействии холода обмен веществ (теплопродукция) компенсаторно увеличивается. Понятно, что это увеличение будет больше при действии холодной воды.
488. Правило АРР-ВС. Поскольку различия результатов известны, правило обратное. Сравним узлы пересечения системы «холод» с системами «трезвый человек» и «пьяный человек». У пьяного в узле пересечения должен появиться элемент, связанный с действием холода и имеющий отношение к системе «терморегуляция». Этот элемент – просвет сосудов. Под действием алкоголя сосуды кожи расширяются. По ним протекает увеличенное количество крови и это создает субъективное ощущение тепла несмотря на продолжающееся действие холода. Таким образом алкоголь извращает обратную связь в системе терморегуляции. Кроме того, он способствует за счет быстрого окисления образованию больших количеств тепла в организме. Из-за ослабления самоконтроля и субъективного ощущения тепла пьяный человек на морозе распахивает шубу, что еще больше способствует усилению теплоотдачи и опасному для жизни переохлаждению.
489. Правило САС. Чем отличается нейлоновая ткань от хлопчатобумажной? Она очень плохо пропускает воздух и водяные пары. В жаркую погоду пододеждный слой воздуха быстро нагревается до температуры тела. Так как этот воздух не уходит в атмосферу, градиент температуры, с наружным воздухом исчезает и прекращается теплоотдача конвекцией и радиацией. Остается испарение пота. Выделяющийся в пододеждное пространство пот быстро полностью насыщает находящийся в нем воздух, потому что водяные пары также не проходят через нейлоновую ткань. В результате пот перестает испаряться и только стекает по коже. Механизмы теплоотдачи перестают работать и может наступить перегревание организма.
490. Правило АСФ. Охлаждающее действие пота связано с его испарением с кожи. Следовательно, чем больше пота успевает испариться за единицу времени, тем эффективней теплоотдача. Как же влияют 1 жирные кислоты на испарение? Как известно, они понижают поверхностное натяжение. Благодаря этому капли пота лучше растекаются по коже и быстрее испаряются.
491. Правило АСФ. В чем сущность действия ветра? Он сдувает прогретый слой воздуха, непосредственно соприкасающийся с кожей. На смену этому слою приходит более холодный. В жару это оказывает освежающее действие, а при низкой температуре способствует дополнительному охлаждению.
492. Правило АСФ. Сущность вопроса в том, что реакция нейронов гипоталамуса на температуру крови зависит не только от этой температуры, как таковой, но и от температуры кожи в данный момент. Для доказательства этого нагревают до определенной температуры область гипоталамуса, в которой находятся центры терморегуляции, регистрируют их электрическую активность и затем изменяют температуру кожи. При этом наблюдаются изменения электрической активности нейронов гипоталамуса при одной и той же температуре крови, но разной температуре кожи.
493. Правило АСФ. Почему погибают нейроны мозга, в первую очередь КБП вскоре после наступления клинической смерти? Главная причина – аноксия, отсутствие кислорода, который интенсивно потребляется мозгом. Следовательно, чтобы продлить состояние клинической смерти, необходимо уменьшить интенсивность метаболизма, что снизит потребность в кислороде. Для этого можно охладить организм до 28-30 градусов. Это позволит выиграть время для проведения реанимационных мероприятий.
494. Правило АСС. Что изменится в системе «перьевой покров» при нахохливании? Между поднятыми перьями помещается больше воздуха, что улучшает теплоизоляцию и уменьшает теплопотери.
495. Естественно, это часть тела, на которой совершенно нет меха. Догадаться нетрудно. Вы, наверно, подумаете, что должны существовать механизмы, не позволяющие носу замерзнуть, и будете правы. Но все-таки незащищенную мехом поверхность согревать труднее. Поэтому температура носа у полярных животных значительно ниже температуры тела.
496. Задача относится не к легкой промышленности, а к термодинамическому подходу в физиологии. Самопроизвольные процессы идут по градиенту. На холоде нагретое тело быстро отдает тепло. В этих условиях ватный халат будет уменьшать теплоотдачу, задерживая теплый воздух в подхалатном пространстве. В сильную же жару градиент изменяет направление и организм будет не отдавать тепло, а получать его от горячего воздуха. В такой ситуации ватный халат способствует ограничению теплового потока, поступающего к телу.
497. В условиях, указанных в задаче, охлаждающий эффект может дать только испарение жидкости. Но влажность окружающего воздуха стопроцентная. Значит, нужно обдувать человека струей сухого и желательно холодного воздуха. Тогда пот сможет испаряться в обтекающий тело слой более сухого воздуха.