Over leven - 3e workshop - warmte

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 2

Workshop 3 – over leven 

Aanpassing aan de leefomgeving

Inhoudsopgave

• Verdeling van zonlicht op aarde
• Seizoenen verklaard
• 2 uitersten (woestijn en poolklimaat)
• Uitdagingen daar voor dieren en planten
• Warmteoverdracht
• Opwarmen en afkoelen bij dieren en planten
• Terugblik met oefenvragen

Verdeling van het zonlicht

Mc-vraag:
Waarom warmt de evenaar
sneller op dan de poolcirkel
(Noordelijk)? Er komt bij beide
gebieden immers zonlicht.

Seizoenen verklaard – stand van de aarde en de zon

Belangrijk:

• Poolcirkel
• Evenaar
  
• Stand aarde
  
• Verdeling licht

Welke stelling klopt over het Noordelijk en Zuidelijk halfrond?

1. Het is tegelijkertijd zomer
2. De seizoenen zijn tegenovergesteld
3. Er is geen relatie tussen
4. Het is tegelijkertijd winter

Waar zijn de zonnestralen gemiddeld het meest intens?

1. Bij de polen
2. Bij de gematigde zone
3. Rond de keerkringen
4. Bij de evenaar

2 uitersten – woestijn en poolklimaat

Woestijn

• Droog
• Extreme temperaturen (hoog & laag)
• Veel zonuren en intens zonlicht
  

Poolklimaat

• Lage temperaturen
• Sneeuw / ijs
• Weinig zonuren en weinig intens zonlicht

Wat is de uitdaging voor dieren en planten?

Woestijn:

• Dieren  - afkoelen
• Planten - vocht verzamelen, vasthouden, niet bevriezen en niet water verdampen?

Poolklimaat:

• Dieren - opwarmen, warmte vasthouden
• Planten - vocht opnemen, vasthouden en niet kapotvriezen (water in de plant zet uit bij bevriezing)
  

Water bij planten wordt beïnvloed door de temperatuur> Warmte is dus een belangrijke factor

Stroming –een tussenstof neemt warmte met zich mee

Geleiding – een vaste stof geeft de warmte door

Straling – warmte uitstralen / van je af gooien zonder tussenstof nodig te hebben

*Warmte moet wel ergens worden opgevangen om het waar te nemen

Warmteoverdracht
Hoe werkt zoiets? 

Een kameel gaat liggen in de schaduw.
Welke manier van warmteoverdracht gebruikt de kameel?

1. Geleiding
2. Stroming
3. Straling
4. oppervlakte vergroting

Opwarmen en afkoelen
warmtetransport

Olifanten: extra stroming en straling via een groot oppervlak aan huid in oren

Welke 2 vormen van wartme-overdracht worden hierdoor verminderd?

1. Straling & geleiding
2. Stroming & geleiding
3. Stroming & straling
4. Alleen straling

Fennek:

-Grote oren (stroming, straling)

-Klein volume (snelle afkoeling)

-Dunne, lichte vacht.

-Graaft en is ‘s nachts vooral actief

Bergduivel:
-Drinkt bijv. dauw met de huid 

-Klein volume

-Koelt af met uitsteeksels
-Vet/water-opslag achter nek

Koraalteenboomkikker:
-Huid maakt zonnebrand
-Graaft zich in tijdens droogtejaren
-Slaapt in een watercocon, ingegraven
-Ademt ook met huid

Aanpassingen in het algemeen:
Kleine bouw/weinig volume: koelt relatief sneller af dan een groot dier

Groot oppervlakte: geeft makkelijker warmte af door stroming en straling

Extra manieren om af te koelen: Extra dunne vacht, lichte kleur, tong, graafvaardigheden, enz.

Aanpassing dieren - woestijn

• Warmte opwekken door te bewegen (verbranding)
  
• Isolatie – vacht/veren = vermindert stroming
  
• Isolatie – vetlaag =  vermindert straling, stroming en geleiding
  
• Winterslaap / winterrust
  
• Weinig oppervlakte (uitsteeksels)
  
• Groot volume (inhoud/gewicht)
  

Aanpassing dieren - poolklimaat

Hoe zit dat volume en oppervlakte nu eigenlijk?

Poolvos: In de kou is het fijn om een klein oppervlakte te hebben. Zo heb je weinig afkoeling via stroming/straling. Wel is het fijn om een groot volume (inhoud/gewicht) te hebben om warmte vast te houden.

Fennek: In de warmte is het fijn om een groot oppervlakte te hebben (veel uitsteeksels), zodat je afkoelt via stroming/straling. Een klein volume is handig, zodat je bij schaduw/koelte snel weer afkoelt.

Hoe bereken je dat nu eigenlijk?

Volume: Lengte x breedte x hoogte

Oppervlakte: Lengte x breedte x het aantal vlakken

Volume vs
oppervlakte

Als de poolvos zijn volume vergroot heeft dat invloed op zijn warmte management. Welke?

1. De poolvos koelt sneller af
2. De poolvos ondervindt er geen verandering door
3. De poolvos warmt langzamer op
4. De poolvos koelt minder snel af

Opwarmen en afkoelen... bij planten???

Dieren willen graag op temperatuur blijven en dus een bepaalde hoeveelheid warmte vasthouden.​​

​

• Planten willen voornamelijk hun water in het bezit houden​
• Dat moet dus niet bevriezen en niet verdampen​
  
• Afhankelijk van de plant en het klimaat waar de plant in leeft​

• Kleine en vlezige bladeren (dik)
  
• Weinig (en diep gelegen) huidmondjes
  
• Aangepast wortelstelsel
  
• Stekels/waslaag/haartjes op het blad
  

Tekst

Aanpassing planten - woestijn

Boven: aangepast wortelstelsel

Boven: huidmondjes                                Boven: Dikke bladeren, stekels

Onder: blad met haartjes reflecteert licht. Klein oppervlakte bij hitte (rechts)

• Klein en dicht bij elkaar: om de koude wind te ontwijken en warmte vast te houden
  
• Naaldbomen zijn de uitzondering 
• Donkere kleur
  
• Kleine bladeren / naalden
  
• Waslaagje/haartjes/vacht op blad
  
• Veel houtachtig/dik materiaal: stevigheid en bescherming kou
  

Aanpassing planten - poolklimaat

Onder: dicht bij elkaar (geleiding/isolatie) Onder: donshaar op bloemsteel Onder: Een wilg! Zo laag mogelijk

De kleur van een plant heeft invloed op de hoeveelheid warmte die het opneemt van de straling. Welk verschil?

1. Een lichte kleur neemt makkelijk warmte op
2. Een donkere kleur neemt warmte makkelijk op
3. Een lichte kleur neemt slecht warmte op
4. Een donkere kleur neemt slecht warmte op