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] 

2

2

s

m

kg

m

N

J









m

s

m

kg

J

mg

E

h

mgh

E

1

,

0

81

,

9

1

1

2













1 kaloria to ilość ciepła potrzebna do ogrzania 1cm

3

 

wody o 1°C 

Moc to miara ilości energii zużywanej w 

czasie. Jednostką mocy jest wat. 

s

J

W



Zapotrzebowanie energetyczne człowieka 

Sen 

  75W 

Lekka praca 

125W 

Spacer 

230W 

Marsz 

350W 

Gimnastyka 

525W 

Bieg 

700W 

 

 

 

 

 

kcal

MJ

h

h

s

W

1550

48

,

6

24

*

3600

75







Podstawowa przemiana materii na dobę 

Pół godziny aerobiku 

 

 

 

 

kcal

MJ

s

W

226

95

,

0

1800

525







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 

x

T

A

t

Q

J

Q





















Przewodnictwo cieplne 

J

Q 

– strumień ciepła [J/m

2

s];  

λ – współczynnik przewodnictwa cieplnego [W/m°C];  

A – powierzchnia;  

ΔT/Δx – gradient temperatury. 

λ 

λ 

Skóra słabo 
ukrwiona 

0,334  Woda (20°C) 

0,585 

Skóra silnie 
ukrwiona 

1,465  Srebro 

420 

Mięśnie 
nieukrwione 

0,460 

Drewno dębu 



 

0,125 

Mięśnie silnie 
ukrwione 

0,628  Drewno dębu = 

0,334 

Tłuszcz 

0,168  Wełna 

0,117 

Powietrze (pierze) 

0,025  Bawełna 

0,230 

Promieniowanie 









4

4

4

2

8

10

67

,

5

ot

c

Q

T

T

A

K

m

W

t

Q

J





























Promieniowanie 

T

c

 – temperatura ciała; T

ot

 – temperatura otoczenia; 

α – albedo – współczynnik pochłaniania zależny od 
powierzchni 

Dla ciepła i skóry α=0,95 

Dla światła i czarnej skóry α=0,81÷0,84 

Dla światła i nie czarnej skóry α=0,55 ÷0,70 

 

Temperatura 
skóry w 20°C 
i w 35°C 

T

ot

=26°C 

T

ot

=30°C 

Konwekcja 

11% 

15% 

Promieniowanie 

67% 

49% 

Parowanie wody 

22% 

36% 

Utrata ciepła przy 50% wilgotności względnej 

otoczenia 

Pomiar przez 
termoreceptory 

+ 

– 

Pocenie, rozszerzenie 
naczyń podskórnych 

Drżenie mięśni, zwężenie 
naczyń podskórnych 

Temperatura 

Podwzgórze 

Sterowanie temperaturą 

Regulacja oddawania ciepła przez zmianę 

przepływu podskórnego 

Wielkość organizmów jest ograniczona przez ich 

zdolność do wydalania ciepła 

3









Masa

Q

prod

2









ia

Powierzchn

Q

wydal









wydal

prod

Q

Q

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.