Wat is het zendvermogen van een menselijk lichaam in het infrarode bereik?

Antwoord

Dit is een hele moeilijke vraag omdat zeer veel factoren hierin een rol spelen. Om te beginnen is er een soort steady-state: er is regelmatige aanvoer van brandstof en een vrijwel continue productie van energie (daardoor mag je het principe van Black Box radiation niet zomaar toepassen). Bovendien zijn er tal van andere factoren waarmee rekening moet gehouden worden (waaronder het basaal- of het rustmetabolisme).

Om de zaak te vereenvoudigen ga ik van enkele simpele veronderstellingen uit.

- 1) de dagelijkse behoefte van calorieën in de voeding varieert van 2000 tot 2500 (afhankelijk van geslacht, leeftijd, gewicht) maar kan hoger oplopen bij fysieke inspanningen

- 2) minder dan de helft van deze aanvoer wordt omgezet in nuttige energie (vb. spierarbeid, prikkelvorming, prikkelgeleiding en overdracht in de hersenen, eiwitsynthese, ...)

- 3) hetgeen dat overblijft is warmte (ik hou geen rekening met bruin vet waar het aandeel van warmte in de output veel groter is en ook geen rekening met de warmteproductie die optreedt bij andere chemische reacties in het lichaam zoals de neutralisatie van maagzuur door pancreasvocht)

- 4) warmte verlaat het lichaam als infrarode straling (ik hou hier geen rekening met de continue verdamping door de huid die we niet gewaar worden - de zgn. perspiratio insensibilis en ook niet met warmteverlies door zweten)

Uit al het voorgaande zou je kunnen opmaken dat de straling in het IR gebied overeenkomt met meer dan 1000 Kcal per dag. Dat is echter zeer simplistisch.

De volgende website (http://large.stanford.edu/courses/2016/ph240/stevens1/) kan je ook vertellen dat

- A resting human male gives off roughly 100-120 Watts of energy.

- If the average human consumes 1500 calories each day, that translates to 6.27 × 10⁶ joules per day. Relatively speaking, this is about the amount of energy required to run a car for 15 minutes.

Uiteindelijk komen de auteurs tot het besluit dat, zelfs met het gebruik van geavanceerde apparatuur, slechts een zeer klein deel van de menselijke warmte kan worden omgezet in nuttige energie.