Material Problemstellung Versuchsüberblick Tipps

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Natur im Jahreslauf
Tiere im Winter
Phänomen: Isolationswirkung
Material
4 große Konservendosen
1 kleine Konservendose
Felle
Federn
Fett (Margarine, Speck, Öl)
Wanne
Eiswürfel
Thermometer
Heißes und kaltes Wasser
Heißes
Wasser
Kaltes
Wasser
Problemstellung
Warum frieren Tiere im Winter nicht?
Versuchsüberblick
Wale besitzen kein wärmendes Fellkleid
und dennoch frieren sie im kalten
Polarmeer nicht. Mit diesem Experiment
wird untersucht wie es die Wale schaffen
ihre Körpertemperatur zu halten.
Tipps & Tricks
Verbrühungsgefahr am heißen Wasser!
Beschreibung
Die drei großen Konservendosen werden mit den verschiedenen Isolationsmaterialien gefüllt. Die vierte
große Dose bleibt leer, d.h. mit Luft gefüllt.
Die kleine Dose wird mit heißem Wasser gefüllt.
Das kalte Wasser wird zusammen mit den Eiswürfeln in die Wanne gegeben.
Die Schüler testen nun die Temperaturabkühlung des heißen Wassers unter Verwendung der
verschiedenen Isolationsmaterialien und ohne Isolation (nur die kleine Dose). Dabei kontrollieren sie die
Temperaturabnahme über einen Zeitraum von 15 Minuten mit einem Thermometer und notieren die
Änderungen in einem Versuchsprotokoll.
Ergebnis/Beobachtung
Die Temperatur nimmt bei den Versuchen mit Isolierung durch Fell, Federn, Fett und Luft langsamer ab
als ohne Isolierschicht.
Natur im Jahreslauf
Tiere im Winter
Phänomen: Isolationswirkung
Erklärung
Im Falle von Fell und Federn sorgt die darin eingebettete Luft auf Grund ihrer schlechten Wärmeleitfähigkeit für eine gute Isolierung.
Eine ebenso gute Isolationswirkung hat die Fettschicht. Wale verfügen beispielsweise über eine Fettschicht in der Unterhaut, den sogenannten Blubber. Sie wirkt zum einen als Isolationsschicht gegenüber
dem Wasser und hält zum anderen die durch Muskelbewegung entstandene Wärme im Körperinnern
zurück. Diese Schicht dient der Isolation und als Energiereserve. Sie kann je nach Art bis zu 50 cm dick
werden.
Fortsetzungsmöglichkeiten
Wettbewerb: Wer hält eine bestimmte Menge Wasser (Filmdöschen) am längsten warm?
Infobox
Klasse 3 / 4
Kompetenzfeld 6: Mensch, Tier und
Pflanzen
Experiment zur Wärmeisolation und zum
Sonnenschutz durch Stoffe
Fachgebiet: Physik
Verwandte Themenbereiche: Technik
Zeitaufwand: 20 Minuten
Alltagsbezug
Daunendecken/Daunenjacken oder mit Fell gefütterte Winterstiefel halten im Winter warm.
Dämmen von Häusern
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