Wärmeaustausch

Wärme kann durch viele Mechanismen von einem Stoff auf einen anderen übertragen werden. Es gibt einige Methoden, die von Säugetieren reguliert werden können, um die thermische Homöostase aufrechtzuerhalten. Bei allen Methoden gilt: Wenn die Körpertemperatur höher ist als die Umgebungstemperatur, wird die Wärme über den Teil des Kreislaufsystems, der der Körperoberfläche am nächsten liegt, an die Umgebung abgegeben. Wenn die Körpertemperatur des Tieres niedriger ist als die Umgebungstemperatur, wird Wärme in den Körper geleitet. Je größer der Temperaturunterschied, desto stärker der Wärmeaustausch.

Abbildung 1: Drei Mechanismen des Wärmeaustauschs

Konvektiver Wärmeaustausch findet statt, wenn Wärme zwischen dem Körper und einem Fluid, z. B. Luft oder Wasser, übertragen wird. Die Geschwindigkeit der Wärmeübertragung ist proportional zur Geschwindigkeit des Fluidstroms.

Strahlung ist der Austausch von Wärme durch Abstrahlung. Alle Oberflächen geben Strahlung ab, wobei die Größe der abgegebenen Energie proportional zur Oberflächentemperatur der Oberfläche ist.

Konduktiver Wärmeaustausch findet zwischen einem Körper und einer Oberfläche statt, die er berührt. Körper haben sich dahingehend angepasst, dass sie Gegenstromaustauscher in ihrem Kreislaufsystem verwenden, um den Wärmeverlust durch Leitung zu verringern.