Jas gemaakt van lucht

Leeftijd: 8-12 jaar

Duur activiteit (exclusief uitleg): 10 minuten

Introductie

Vogels en sommige zoogdieren kunnen hun temperatuur reguleren met behulp van hun veren of vacht.

Is het je weleens opgevallen dat katten en kippen er 'opgeblazen' uit zien wanneer het koud is? Soms lijken ze zelfs twee keer zo groot als normaal. Waarom is dit? En hoe zit het met dieren die in erg koude omstandigheden leven, zoals ijsberen? Deze dieren kunnen urenlang zwemmen in ijskoud water. Hoe is dit mogelijk?

Voorbereiding activiteit

Voor deze activiteit heb je het volgende nodig:

• Ijsblokjes
• Bubbeltjesplastic
• Lamp

Deze activiteit laat zien hoe goed lucht isoleert tegen de kou van ijsblokjes.

1. Wikkel een ijsblokje in bubbeltjesplastic (bubbeltjesplastic bevat veel lucht).
2. Leg er een ijsblokje naast en verwarm beide ijsblokjes met een lamp.
3. Welk ijsblokje smelt als eerste? Waarom? Bespreek dit met elkaar.

Simpele uitleg

Vogels en zoogdieren moeten een constante lichaamstemperatuur handhaven, ook als het buiten kouder wordt. Hoe kunnen ze zichzelf warm houden, zonder winterjas of verwarming?

Dieren hebben hier verschillende strategieën voor. De meeste zoogdieren hebben een vacht, en de meeste vogels hebben veren. Eén strategie is simpelweg het 'opblazen' van de vacht of veren om meer lucht vast te houden, aangezien lucht zelf een zeer goede isolator is. Wanneer haren/veren omhoog komen te staan, ontstaan er luchtruimtes die worden verwarmd door de lichaamstemperatuur van het dier. Deze luchtruimtes werken als isolatie tegen warmteoverdracht, waardoor het dier zijn lichaamswarmte kan vasthouden.

Uitgebreide uitleg

Lucht is goed in het vasthouden van warmte, omdat luchtmoleculen ver uit elkaar staan. Hierdoor is het moeilijker om warmte over te dragen, en gaat warmte minder snel verloren. Veel dieren maken vaak gebruik van lucht om warm te blijven.

IJsberen gebruiken nog een strategie. Stel je voor dat je op een zonnige dag buiten bent, een zwart t-shirt draagt en je vriend(in) een wit t-shirt draagt. Na een tijdje in de zon merk je dat je zwarte t-shirt warmer aanvoelt dan het witte t-shirt van je vriend. Wanneer zonlicht een oppervlak raakt, kan het worden gereflecteerd of geabsorbeerd. Witte oppervlakken reflecteren meer zonlicht, terwijl zwarte oppervlakken meer zonlicht absorberen. Wanneer zonlicht door een oppervlak wordt geabsorbeerd, wordt het omgezet in warmte. Dus als een zwart oppervlak meer zonlicht absorbeert, zal het ook meer warmte absorberen, waardoor het warmer aanvoelt dan een wit oppervlak dat meer zonlicht reflecteert en warmte wegneemt.

IJsberen maken op een slimme manier gebruik van dit effect. Zij hebben een zwarte huid en twee vachtlagen. De zwarte huid absorbeert de warmte van de zon. De onderste, dichte vachtlaag minimaliseert warmteverlies. De bovenste vachtlaag, met langere en grovere haren, zorgt ervoor dat de onderste vachtlaag niet beschadigd raakt.

In het verleden gebruikten mensen vaak de vacht en veren van dieren als jassen en dekens. We hebben ook geleerd hoe we kunstmatige vezels kunnen maken die lucht vasthouden (zoals de vacht van ijsberen), en hoe we isolatieschuim kunnen maken waarin veel lucht zit.

Er zijn nu jassen die een handpomp hebben om de hoeveelheid lucht die in de jas zit te veranderen. Zo kan de jas bij koud weer worden opgeblazen om de isolerende eigenschappen te vergroten, en bij warm weer leeglopen.

Isoleren met lucht is ook een goede strategie om warmteverlies uit gebouwen te verminderen. Hierdoor heb je minder energie nodig om te verwarmen/koelen.

• Nederlands: Kerndoel 2, Kerndoel 3, Kerndoel 12
• Oriëntatie op jezelf en de wereld: Kerndoel 34, Kerndoel 35, Kerndoel 40, Kerndoel 41, Kerndoel 42, Kerndoel 44