Wärmeleitkoeffizient Mensch / Luft

Iduna · Anmeldungsdatum: 13.02.2007 Beiträge: 1

Hallo

ich hoffe meine Frage in den richtigen Themenbereich gestellt zu haben?!

Gibt es einen Wert für den Menschen wie die Körpertemperatur sich erhöht in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur??

Ich würde gerne berechnen welche Hitze ein Mensch aushalten kann, bis seine maximale Körpertemperatur von ~42,3 Grad Celsius erreicht wird. Z.B. Außentemperatur 100 °C bei minimaler Luftfeuchtigkeit (z.B. 2%) in z.B. 5 min. auf 42,3 °C steigen und er stirbt.
Das würde ich gerne genau berechnen wann dies erreicht wird. Dazu bräuchte ich einen Wärmeleitungskoeffizient, wie man ihn von Metallen oder diversen Stoffen kennt. Gibt es so etwas, oder wie könnte man das sonst noch herausfinden?
Bisher hab ich im Internet nur Vermutungen gefunden, aber keine berechneten Angaben.

Viele Grüße und schonmal Danke im Voraus smile

jörg · Anmeldungsdatum: 12.12.2010 Beiträge: 2107 Wohnort: Bückeburg

Ich kann dir leider keine Berechnungsgrundlage liefern, versuche aber zu erklären, wieso du lediglich auf "Vermutungen" gestoßen bist, denn eine physikalische Betrachtung ist mit gewissen Schwierigkeiten verbunden:

Steigt die Körperkerntemparatur auf (meinetwegen) >42°C an, hat das nicht unbedingt den Tod zur Folge, sondern der Tod ist wahrscheinlich, wenn die Temparaturerhöhung durch eine Sollwertvertstellung im Temparaturzentrum führt (Fieber). Eine Hyperthermie bis >42°C führt jedoch "nur" zum Hitzschlag (Ausnahme: maligne Hyperthermie, aber auch eine endogene Ursache).
Das liegt daran, daß Wasser (Leitwert des Körperinneren entspricht im Wesentlichen dem von Salzwasser) einen hohen Wärmeleitwert hat im Gegensatz zu der Haut. Bei der Haut allerding genaue Werte festzulegen, ist wiederum schwierig, denn die (individuell) unterschiedlichr Dicke der Haut/Unterhaut, die Ausprägung der Hornschicht, sowie der (situationsabhängige) Hydrierungszustand der Haut beschreiben diese. Eigentlich soll die Haut isolieren (deshalb haben wir "schon" bei 100°C Verbrennungen 1°;hast du schon mal gesehen, daß Leder Wärme leitet?). Die Frage ist also nicht, in welchen Größenordnungen sich die aufgenommene Entropie befindet, sondern wie hoch die "Wärmeabgabe" ist. Dies wiederum ist von Schweissproduktion (Menge und Zusammensetzung des Schweisses verändern übrigens auch den Leitwert der Haut), Anzahl der offenen bzw. öffenbaren Hautkapillaren, wieder dem Hydratationzustand und einigen hormonellen Bedingungen abhängig.
Bei trockener Umgebung steht dabei der Flüssigkeitsverlust im Vordergrund, bei hoher Luftfeuchtigkeit die Erhöhung der Hautleitfähigkeit, dennoch kommt es bei trockener Luft eher zu einem Hitzschlag (wieder die Bedeutung des Hydratationszustandes).
Fazit: Haut leitet eigentlich fast gar nicht, zumindest nicht, wenn sie trocken ist. Je feuchter, desto höher der Leitwert. Die Gefahr der "Überhitzung" ist jedoch in Trockenheit aufgrund des Flüssigkeitsdefizites größer (weil die mangelnde Flüssigkeit die im Inneren des Körpers entstandene Wärme nicht zureichend ableiten kann). Auch körperliche Anstrengung führen in höherem Maße zu einer Hyperthermie als eine Erhöhung der Außentemparatur.
Als wär das noch nicht alles: Da ein "tödlicher" Temparaturanstieg neben dem Organversagen durch Schock (Hauptursache!) eine Folge der Koagulation von lebenswichtigen Proteinen ist, ist der Tod auch noch eine Frage der Aktivität der Kompensationsmechanismen. (Chaperone, Hitzeschockproteine usw.).
Wenn die Haut allerdings verbrannt ist, kannst du den Leitwert von Salzwasser zugrunde legen.