Jeder kennt das: Wenn man sich im Sommer mit schwarzer Kleidung in die Sonne setzt, wird einem schnell heiß.
Warum haben aber Eisbären ein weißes Fell, wenn sie doch am Nordpol leben, wo die Temperaturen zwischen –15 und –20 Grad liegen? Wäre es nicht viel praktischer, wenn sie ein schwarzes Fell hätten, um nicht zu frieren?
Die SchülerInnen des JFC haben sich diesem Rätsel anhand eines Modellversuchs gestellt. Und hier seht ihr, was sie rausbekommen haben:
Die Bilder zeigen den Versuch von Paul H. aus der Klasse 6a. Er hat zwei kleine Vesperdosen genommen, die jeweils einen Eisbären darstellen. Da Eisbären eine schwarze Haut haben, wurden die beide Vesperdosen in schwarzes Papier eingepackt.
Für das Fell hat Paul eine Luftpolsterfolie zunächst passend zugeschnitten und die äußerste Schicht der einen Luftpolsterfolie mit schwarzer Farbe angemalt, die andere mit weißer Farbe, dann hat er die Dosen jeweils umwickelt.
Um jetzt zu schauen, in welcher Dose es wärmer wird, hat Paul zwei gleich große Eiswürfel genommen und sie in beide Vesperdosen hineingelegt.
Nachdem die Eisbärmodelle für etwa 5 bis 10 Minuten in die Sonne gelegt wurden, konnte man nachschauen, wieviel von den Eiswürfeln noch übrig geblieben ist.
Und tatsächlich: In der Vesperdose mit der weißen Luftpolsterfolie (dem „weißen“ Eisbären) ist der Eiswürfel ganz geschmolzen, während er in der anderen, mit der schwarzen Folie (dem „schwarzen“ Eisbären) noch vorhanden war!
Der Eisbär ist also gut so, wie er ist!
Hier die Erklärung:
„Schwarzes Fell: Wenn du das Modell für den schwarzen Eisbären nach dem Versuch anfasst, wirst du feststellen, dass es an der Oberfläche sehr warm geworden ist. Das liegt daran, dass die Wärmestrahlung überwiegend an der Oberfläche des Fells aufgenommen wird. Dort hat die Wärme aber wenig Nutzen für den Eisbären, denn er braucht sie direkt an seinem Körper. Warum ist das so? Wenn die Wärmestrahlung oben am Fell aufgenommen wird, gelangt keine oder nur wenig Wärme direkt an den Körper des Eisbären. Das liegt daran, dass das Fell ein sehr guter Isolator ist, da zwischen den Haaren Luftpolster (im Modell die Luftpolsterfolie) eingeschlossen sind. Sie lassen nur sehr wenig Wärme durch das Fell hindurch.
Weißes Fell: Das weiße Fell und die darunter liegende schwarze Haut ist dagegen ein sehr sinnvoller Aufbau. Denn die Wärmestrahlung der Sonne gelangt durch das weiße Fell auf die schwarze Haut und wird erst dort absorbiert. Dadurch kommt es zu einer Erwärmung des Körpers und der Haut. Die vielen kleinen, im darüber liegenden Fell eingeschlossenen Luftpolster isolieren so gut, dass der Eisbär kaum Wärme verliert. Auch der spezielle Aufbau der Eisbärfellhaare spielt eine wichtige Rolle: Diese sind innen hohl und haben die überaus praktische Funktion, dass sie die Lichtstrahlen der Sonne in Richtung der schwarzen Haut leiten. Du siehst also, dass das Eisbärfell ein perfektes Zusammenspiel von verschiedenen Funktionen darstellt. Sie helfen dem Eisbären, trotz eisigen Temperaturen die Körpertemperatur zu halten und nicht zu erfrieren.“ (Quelle)
Auch in diesem Schuljahr treffen sich 30 Schülerinnen und Schüler aus den 5. Und 6. Klassen einmal pro Epoche, um gemeinsam spannende Experimente durchzuführen. Beim ersten Treffen gab es viele bunte Versuche mit Lebensmitteldarben.
Jeder kennt das: Wenn man sich im Sommer mit schwarzer Kleidung in die Sonne setzt, wird einem schnell heiß.
