冬天時,我們穿著溫暖又輕巧的羽絨外套來禦寒,可見得鳥類的羽絨很保暖。但夏天時,鳥類為什麼不會熱死呢?羽毛有什麼非常特殊的地方可以使鳥兒不會中暑?

X博士摘要說明】

  1. 探討鳥類羽毛及不同動物的毛髮特徵
  2. 探討羽毛結構與溫度的關係

 

第 55 屆 國小生物科作品

題目:暖呼呼的秘密~羽毛與溫度之研究

作者:臺北市立大學附設實驗國民小學的同學們

 

【摘要(原文)

為了瞭解各種不同動物毛髮以及鳥類羽毛結構和溫度之間的關係,我們先利用顯微設備觀察,發現:狗毛、兔毛、羊毛和人的頭髮的結構條狀單一,只有羽毛的結構最特殊,它的基本結構有羽軸、羽枝和小羽枝就鳥羽結構來看,佈滿身體周圍的是體羽,體羽的結構又可細分為羽軸、羽絨和羽片我們也進一步設計一系列的實驗裝置,經過無數次的實驗研究,結果證明:羽軸無法傳熱,羽片的傳熱效果不明顯,但具有隔熱的效果;羽毛具有吸熱的功能,黑色的效果較白色好,但效果沒有棉布好;絨羽含量越多,保暖效果不一定好,因此我們可以知道:在選購羽絨衣時,不一定要買絨羽含量最高的才可以達到良好的保暖效果外,絨羽的密集度也會影響到絨羽的保暖效果

 

X博士步驟說明】

  • 探討鳥類羽毛

投影片2

同一隻鳥不同身體部位的體羽顏色會不相同,例如五色鳥。

不同鳥類的身體外型差別雖大,但牠們各部位的羽毛結構並沒有太大差異,只有羽軸長短、羽䇯和羽絨比例、羽䇯和羽絨大小寬窄,以及羽毛顏色的差別。

 

  • 研究羽毛吸熱的效果

投影片3

不管是哪一種材質,黑色的吸熱效果都比白色好,其中紙的黑、白兩色差異最大。

 

  • 研究羽毛隔熱的效果

投影片4

白色的羽毛隔熱效果較黑色的羽毛好,由折線圖看出來白色溫差差距大。

黑色的羽毛溫差較不穩定,時間越久溫差會隨著環境溫度升高而變低,由前面的 吸熱效果推測,黑色羽毛會將環境的熱氣吸收,導致羽毛溫度升高,溫差降低。

 

  • 進行不同比例的羽絨保暖效果實驗

投影片5

藉由實槿䘤現絨羽含量為 90%的降的溫度最少,羽毛效果最好;其次是絨羽含 量為 10%的羽毛,再來依序是 30%和 70%、50%、100%,最後是 0%,本實驗說明絨羽的保暖效果是和它的密集程度有關。

 

數據分析與結論

1.我們在選購羽絨製品的時候,不一定要選購羽絨含量高的才是保暖效果好,因 為絨羽和片羽混合的羽毛,材料比例不同,保暖的方法和效果也就不同。

2.另外,羽絨的密集度也會影響到絨羽的保暖效果,空氣含量和蓬鬆度,才是絨 羽保暖的原因。所以我們選購絨羽時,應娚要考慮到蓬鬆度,在適當的空間內不能塞太緊或太鬆。

 

以下是評審給的評語

投影片6

 

X博士評語】

本科展實驗說明,我們在買羽絨衣時,羽絨含量高不代表保暖效果一定會比較好,另外還要考慮羽絨密集度,甚至連羽絨的顏色也與吸熱、隔熱有關係,要製作一件保暖的羽絨衣可說是不容易。