Warum Grillen machen solche hervorragende Thermometer
Im Gegensatz zu abtrünnigen Säugetiere, Leb schnell und nach ihren eigenen thermischen Regeln spielen, kaltblütige Reptilien und Insekten marschieren im Takt einer universelleren Trommel-Temperatur der Umgebungsluft. Sie können in der Geschwindigkeit bei der Ameisen zu Fuß und Glühwürmchen blinken sehen oder hören es in die Trittfrequenz eine Grille Liebeslied. Ihre Melodien in der Tat so präzise sind, dass Sie sogar die Außentemperatur, wie schnell messen Zwitschern sie.
Reden wir ein bisschen wie Grillen ihre Symphonie zwitschert in erster Linie machen. Sie verwenden eine Methode als Stridulation, die überraschend häufig während der Erde kaltblütigen Bevölkerungen, von Insekten wie Käfer und Grillen, Spinnentiere wie Vogelspinnen, Reptilien, einschließlich der Desert Viper und sogar Vögel wie der Club-winged Manakin bekannt. Stridulation ist im Wesentlichen der Ton, den ein Tier macht durch zwei Körperteile aneinander zu reiben.
Zum größten Teil allein männliche Grillen erzeugen Klänge und tun durch das Gitter der geriffelten Unterseite eines Flügels gegen eine spezielle Struktur, bekannt als Datei, auf den Rand des gegenüberliegenden Flügel gelegen. Betrachten Sie es wie ein kleines, biologische Waschbrett zu spielen.
Wie schnell sie diese kleinen Waschbrett Körper von Ihnen klimpern hängt ganz vom Wetter. Als wechselwarme Tiere, in der Tat alle ihre Aktionen sind direkt korreliert Bedingungen in der Umgebung, je wärmer es ist draußen, die schnelleren Grillen zu bewegen, und je öfter singen sie. Denken Sie daran, wie Sie eine häufige chemische Reaktion würden: mehr Wärmeenergie Sie Pumpen in ein System, desto schneller und mehr energisch Moleküle bewegen und kollidieren, sei es, dass Milch gerinnt in einem heißen Auto Dashboard im Vergleich zu einem Kühlschrank Regal oder eine Grille sammeln genug Aktivierungs-Energie in den Muskeln ein Zirpen einzuleiten.
Wie viel die Temperatur beeinflusst die Wachstumsrate eine Grille zirpen kann unter Verwendung der Arrhenius-Gleichung berechnet werden:
k = Ae-E /(RT)
In dieser Gleichung der Pre-exponentielle Faktor ("A") den Anteil der Moleküle darstellt, die reagieren würden, wenn entweder die Aktivierungsenergie ("Ea") waren null. Das heißt, misst er die Temperatur-modulierte Frequenz, die Moleküle innerhalb eines Systems kollidieren in der richtigen Geschwindigkeit und Winkel um eine Reaktion zu veranlassen. Die exponentielle Teil ("e-Eein/(RT)") zeigt den Anteil der Reaktanten Moleküle in das System, das besitzen noch genug Energie, um pop im Vergleich zur Anzahl der Moleküle, die bereits erschöpft, wobei Ea ist die Aktivierungsenergie erforderlich, um die Reaktion in den Übergangszustand zu schieben, ist R die Gaskonstante und T ist die Temperatur des Systems in Kelvin gemessen. Hier ist es in Form von video, wenn Sie es vorziehen, Ihre Mathematik vor Ihren Augen statt Stare fliegen dabei auf einer Seite zu sehen.
Wie der UC Davis Chemwiki erklärt:
Die exponentielle Laufzeit in der Arrhenius-Gleichung bedeutet, dass die Geschwindigkeitskonstante der Reaktion wenn die Aktivierungsenergie sinkt exponentiell ansteigt. Da die Rate einer Reaktion direkt proportional zu der Geschwindigkeitskonstante der Reaktion, steigt die Rate exponentiell sowie. Da eine Reaktion mit einer kleinen Aktivierungsenergie nicht viel Energie um den Übergangszustand zu erreichen benötigt, sollte es schneller als eine Reaktion mit einer größeren Aktivierungsenergie gehen.
Auch ist dies Warum Milch schneller gerinnt und Grillen Ton aus öfter bei heißem Wetter als im kalten. Die Gleichung wurde ursprünglich in der viktorianischen Ära von schwedischen Wissenschaftler Svante Arrhenius als Mittel zur Erklärung der Temperaturabhängigkeit der Gleichgewicht-konstanten, die seine Zeitgenossen in ihren Experimenten beobachtet wurden.
Gewusst wie: Grillen wie ein natürlicher Thermometer verwenden
So, jetzt, dass Ihre Augen gründlich glasig haben können mit all dem Gerede der Aktivierungsenergien und Transformationsstaaten, hier ist wie Sie die Arrhenius-Gleichung und einer Grille nutzen in sage Ihnen die genaue Temperatur außerhalb. Da die Umgebungstemperatur die Geschwindigkeit bestimmt, an der eine Grille zirpt, können Sie herausfinden, wie heiß es ist durch die Grille zirpen Geschwindigkeit zählen.
Erste, was Sie brauchen ist eine captive Grille – entweder eins aus Ihrem Garten oder aus der Zoohandlung, wo sie als Lebendfutter für Spinnen und Reptilien verkauft – sowie eine Stoppuhr. Zählen Sie die Grille zirpt für 14 Sekunden und notieren Sie sich die Summe. Wiederholen Sie diesen Vorgang zweimal mehr für eine Gesamtmenge von drei, 14-Sekunden-Intervallen, dann die drei Summen im Durchschnitt. Nehmen, die Nummer und 40, die sich daraus ergebende Zahl sollte innerhalb von einem Grad Fahrenheit der Umgebungsluft.
Wenn Sie in einem Land leben, wo die Temperatur in Grad Celsius gemessen wird, ist das Verfahren etwas anders. Verwenden Sie stattdessen eine 25-Sekunden-Intervall. Nehmen Sie, dass insgesamt, dividieren sie durch drei und fügen Sie vier hinzu:
T = (zwitschert/3) + 4
Und voila, Sie haben Ihre lokalen Temperatur. Es kann ein bisschen mehr als nur eine app von starrte einige Quecksilber hochziehen beteiligt, aber es ist auch ein Spaß um Weg zu Wissenschaft zum Leben zu erwecken. Also schnappen Sie sich Ihre Kinder (oder Ihr Nachbar leihen), den Kopf auf, auf den Hinterhof em ein oder zwei Dinge zu lernen. [Wiki - Scientific American - UC Davis - Dartmouth]
Top-Bild: Radu Bercan