《能量与体温》专题.doc

Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;mercialuse蚅《能量与体温》专题膄一,体温计的发明芈体温计是在意大利科学家伽利略,于1592年发明的温度计的基础上改进而成的。所发明的第一支温度计是一根有刻度的直形细长玻璃管,封闭的一端呈球形,未封闭的一端插在水里;当周围的气温发生变化时,管内水柱的高低也随之发生变化,由此得知气温的高低。1659年,法国天文学家布里奥利用水银沸点较高的特性,制成了水银温度计,可测得357℃的高温,也可测得-39℃的低温。在1867年,英国伦敦的一位名叫奥尔巴特的医生根据测量人体体温的特点和需要,研制出一种专门用于测量人或动物体温的水银温度计。聿二,(JamesPrescottJoule)—(JamesPrescottJoule,1818~1889)出生在英国的曼彻斯特,他是第一个用较精确的试验测定热功当量的科学家,对后来能量守恒定律和热力学第一、二定律的发现过程起了重大作用,并成为这些定律发现的主要实验基础,因而得到科学界的高度评价。青年时期,焦耳有幸认识了著名的化学家道尔顿,他给予了焦耳热情的教导,使焦耳对自然科学,特别是对实验科学产生了浓厚的兴趣,在他的鼓励下,焦耳才开始走上从事科学研究工作的道路。焦耳的主要贡献是他研究了热和机械功之间的当量关系。焦耳最初的研究方向是电磁机,他想将父亲的酿酒厂中应用的蒸汽机替换成电磁机以提高工作效率。1837年,焦耳制成了用电池驱动的电磁机,但由于支持电磁机工作的电流来自锌电池,而锌的价格昂贵,用电磁机反而比用蒸汽机成本高。焦耳虽然没有达到最初的目的,但他从实验中发现了电流可以做功的现象。羁三,恒温动物的体温是如何确定薀哺乳纲和鸟纲动物体温不随外界环境温度的变化而改变,能够维持在稳定的水平,称为恒温动物或温血动物。其代谢水平较高,通常体温保持在高于外界环境温度的水平。爬行类、两栖类和鱼类等动物体内所产生的热量不足以抵消丢失的热量,故体温随环境温度变化而改变,特别是通过借助吸收太阳的热能来提高体温,所以称变温动物或冷血动物。蒈那么,在动物进化过程中为什么会出现恒温动物呢?在某些动物能够保持体温恒定的开始时间,几乎恰好和他们从水生变成陆生的时间相吻合。生存于水底下的生物,特别是在深水中,周围的温度几乎可以保持不变。相反,生活于地表上的动物则必须承受环境温度的变动。至于为什么会有一部分物种进化为恒温动物,目前还不清楚,有人提出以下的假说:因为有机体进行的各种生命活动是依靠生物分子进行的生物化学和生物物理反应,而温度可以改变这些反应的速度甚至反应过程,特别是在复杂的动物,要适应生存环境,需要脑的精细调控,而脑则在恒温下运作得最为稳定。例如,在追逐猎物或被追逐时,脑要迅速做出判断,采取果断的行为。如果脑温变动很大,必然导致动物体内的各种复杂化学反应的不同,脑的思维和判断随之发生改变,进而影响相应的行为。膆因此,动物保持恒温能使脑对环境变化的反应性稳定,这样动物生存的机率以及把基因传给下一代的机会必然会增加。所以在长期的自然选择中,恒温的动物被选择下来。试想如果学习时其生物学反应过程发生在不同的脑温下,每次的成果可能都不一样。因此,保持恒定的体温是动物的最佳进化选择,保持恒温能够让复杂的化学反应固定在最佳