Forbrænding og respiration

15. december 2023

Besøg i Krøjerup i den kolde tid

Jeg bemærkede, at Sif har stor fornøjelse af at ånde på en kold plastflade og tegne enkle motiver i den dannede dug med fingeren.

Det fik mig til at spørge:

“Sif, har du nogensinde undret dig over, hvorfor der kommer dug”?

Det fik jeg prompte svar på:

“Det er fordi ånden er varm, som rammer noget koldt”.

Egentlig et meget godt svar, men jeg spurgte så:

“Ok, men ved du så, hvorfor er vores ånde varm”?

Igen fik jeg prompte svar:

“Det er fordi vores blod er varmt”

Stadigvæk et meget godt ræsonnement.

“Godt så. Men har du så tænkt på, at dug faktisk er vand, og har du en idé til, hvor vandet i vores ånde kommer fra?

Det havde Sif dog ikke et svar på.

Dog kunne jeg se, at hendes nysgerrighed var blevet vakt, og at hun var i sit velkendte vidt åbne sind og modtagelig for nye input.

Som altid er det jo et super godt udgangspunkt for videre samtale og samvær.

Det griber jeg jo gerne, men imidlertid var vores tid pågældende dag ikke til videre fordybelse i emnerne.

Seance

Men jeg besluttede mig således for at forberede et lille sæt af handlinger, som Sif og jeg kunne lave sammen, og udføre ved passende lejlighed.

Seancen skulle belyse og illustrere diverse spørgsmål om forbrænding og respiration.

Det var tanken at gøre dette med relevante forsøg og opstillinger.

Dertil at krydre det med mulighed for passende spontanitet undervejs, der jo også er en del af det med at lære ved leg. Og som vi alle kan have glæde af i bestræbelsen mod livslang læring.

Hvordan opstår varmen i vores krop?

Sammenlign forbrænding i kroppen med den forbrænding, der sker i et tændt stearinlys.

Sammenlign vores kost med stearinen i lyset.

Begge dele er brændstof, der indgår i en forbrænding.

I kroppen er der ikke en flamme som i et stearinlys, men der sker alligevel en forbrænding i kroppens celler.

Forbrænding kræver ilt

Luften omkring os indeholder ca. 21% ilt, der således er essentielt i et endog meget stort perspektiv.

Kroppen får ilt til forbrænding, når vi ånder luft ned i lungerne, der ledes rundt i kroppen via blodet.

Et tændt stearinlys tager ilt fra luften i omgivelserne til forbrændingen.

Hvilke processer sker der ved respiration og forbrænding?

Meget af den kost vi indtager, og andre brændstoffer som fx stearin, indeholder bl.a. brint og kulstof.

Ved forbrænding sker der således, blandt flere andre, følgende reaktion:

Brint + kulstof + ilt reagerer til vand + CO2 + varme.

Ved forbrænding af stearin bliver varmen meget høj og danner en flamme.

Kroppen, og dermed også blodet, bliver således også varmt ved forbrændingsprocessen, men temperaturen bliver ikke så høj som i stearinlysflammen.

I kroppen transporteres det dannede vand og CO2 via blodet tilbage til lungerne, og ud i omgivelserne som vanddamp og CO2 i gasform, når vi ånder ud.

Hvad er dug?

Det er således denne vanddamp i udåndingsluften, der fortættes til små dråber vand som dug på den kolde overflade, når Sif ånder på den.

Ved at holde et tændt stearinlys op mod fx et koldt vindue, vil der også dannes dug af den dannede vanddamp.

Hvordan påvises kulstof i flammen?

Du kan eventuelt “forstyrre” forbrændingen i flammen på stearinlyset, så der ikke sker en fuldstændig forbrænding. Dette kan fx gøres ved at stikke en papirclip kortvarigt ind i flammen. Så vil der afsættes sod på papirclipsen. Soden er uforbrændt kulstof.

Hvordan påvises iltindholdet i luften?

Ved at lave en opstilling med en skål med vand i, og placere et tændt stearinlys deri.

Derefter placeres et glas hen over stearinlyset. Flammen vil forbruge ilten i glasset, så der opstår undertryk.

Dette undertryk vil suge vandet fra skålen op i glasset.

Flammen går dog nok ud før al ilten er brugt, men ved at måle, hvor højt vandet suges op i glasset, kan du få en fornemmelse af, hvor meget ilt der var i luften i glasset.

Som sagt er der ca. 21% ilt i luften omkring os, så ved fuldstændig forbrænding vil vandet således suges ca. 21% op i glasset.

Hvordan påvises CO2?

CO2 er en luftart, men når det reagerer med vand dannes der kulsyre.

Syrer, men også baser, kan påvises med en pH-indikator.

Du kan selv lave en pH-indikator af rødkål. Se her hvordan: Rødkål som pH-indikator

Ved, gennem et sugerør, at puste din udåndingsluft ned i pH-indikatoren, vil CO2’en i din udåndingsluft danne kulsyre med vandet i pH-indikatoren. Denne kulsyre vil ændre farven i pH-indikatoren fra blå til rød.

Ved at sætte en tragt hen over flammen på stearinlyset, og via en slange med en pumpe, at lede forbrændingsluften ned i pH-indikatoren, kan CO2 på samme måde også påvises i forbrændingsluften.

Effektuering

Lørdag den 2. marts 2024 var Sif på besøg hos os, og vi havde stor fornøjelse ved at lave nogle af forsøgene.

Klik her og se video på YouTube

Senere fortsætter vi måske med flere af forsøgene. Sif vil måske også illustrere nogen af emnerne med tegninger, som jo er en af hendes spidskompetencer.

Fordybelse i kredsløb

En anden god gang kan vi måske gå endnu videre og dyrke fotosyntesen, kulstofkredsløbet, og måske andre kredsløb eller interessante emner.

Der er jo nok at tage fat på.

CO2 i et større perspektiv

Mængden af CO2 i vores omgivelser har indflydelse på vores klima. Det er en drivhusgas, der ved for høje mængder medfører forhøjet temperatur på jorden.

Det er et meget aktuelt tema i disse tider, hvor vi på globalt plan bestræber os på at reducere udledningen af CO2 til et minimum.

Vi vil dog aldrig kunne opnå helt at undgå CO2 i vores omgivelser, da CO2 som beskrevet er naturligt, og indgår i kulstofkredsløbet.

Ved forbrænding af bl.a. fossile brændstoffer, for udnyttelse af den dannede energi til forskellige formål, har menneskene gennem tiden forøget den naturlige mængde CO2 til et meget uhensigtsmæssigt niveau. Dette med fatale konsekvenser for temperaturen på jorden til følge.
Se eksempel her: CO2-mængde ved forbrænding af kulstof

Bemærk, at eksemplet alene gælder forbrænding af rent kulstof, og ikke kulbrinter, som ellers er omtalt i dette dokument.

Endvidere, at det koster ca. et ton kul, og dermed udledning af små 4 ton CO2, at opvarme et enfamiliehus i et år med en brændeovn.

Dette ved jeg fordi, at vi her på parcellen, inden vi fik varmepumpe installeret, fyrede med energikoks, der er næsten rent kulstof.