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Die thermochemischen Eigenschaften von Brennstoffen und Nahrungsmitteln diskutiert man in der Regel anhand der spezifischen Enthalpie, der Verbrennungsenthalpie für ein Gramm der Substanz: Ist die Standardverbrennungsenthalpie der Verbindung Δ_CH^⦵ und ihre molare Masse M, so ist die spezifische Enthalpie Δ_CH^⦵/M Tabelle 2-7 fasst die spezifischen Enthalpien einiger Brennstoffe zusammen.

Der tägliche Energiebedarf eines durchschnittlichen 18 bis 20 Jahre alten Mannes beträgt ungefähr 12 MJ, der einer gleichaltrigen Frau etwa 9 MJ. Würden wir uns ausschließlich von Glucose (3) mit einer spezifischen Enthalpie von 16kJg^–1 ernähren, so müsste ein Mann davon 750 g pro Tag essen und eine Frau 560 g, um den angegebenen Bedarf zu decken. Die spezifische Energie verdaulicher Kohlenhydrate ist etwas höher als diejenige von Glucose; eine reine Kohlenhydrat-Diät wäre deshalb nicht ganz so mühsam wie eine reine Traubenzuckerdiät (und außerdem besser verdaulich, denn Ballaststoffe – unverdauliche Kohlenhydrate – helfen dabei, die Stoffwechselprodukte durch den Verdauungstrakt zu transportieren).

Die spezifische Enthalpie der Fette, langkettiger Ester wie Tristearin (Rinderfett), ist mit 38 kJ g^–1 deutlich höher – fast so hoch wie die spezifische Enthalpie der als Brennstoff verwendeten Erdölbestandteile (48kJg^–1). Fette dienen als Energiespeicher, aufdie der Organismus nur zurückgreift, wenn die leichter verwertbaren Kohlenhydrate knapp werden. Bei Tieren, die in den Polargegenden heimisch sind, wirken Fettspeicher außerdem wärmeisolierend; Arten, die in Wüsten leben (wie das Kamel) nutzen Fettreserven zusätzlich als Wasserquelle (Wasser ist ein Oxidationsprodukt der Fette).

Auch Proteine können dem Körper zur Energiegewinnung dienen. Ihre Bausteine, die Aminosäuren, sind für den Organismus jedoch in aller Regel zu wertvoll, um sie in dieser Weise zu verschwenden, denn sie werden zum Aufbau körpereigener Proteine benötigt. Die Enthalpiedichte der Oxidation von Proteinen (zu Harnstoff, CO(NH₂)₂) liegt im Bereich derjenigen von Kohlenhydraten.

Damit der Körper eine Temperatur von 35.6–37.8 °C aufrecht erhalten kann, muss die bei der Oxidation der Nahrung frei werdende Energie abgeführt werden. Zu diesem Aspekt der Homöostase (der Fähigkeit eines Organismus, physiologisch auf Veränderungen der Umweltbedingungen zu reagieren) tragen verschiedene Mechanismen bei. Der Blutkreislauf sorgt für eine ungefähr einheitliche Temperatur im gesamten Körper. Muss schnell Wärme abgegeben werden, so fließt Blut durch die Kapillaren der Haut, was sich durch Erröten bemerkbar macht. Neben der Strahlung steht auch die Verdampfung von Wasser als Mittel zur Wärmeabgabe zur Verfügung. Je Gramm ausgeschwitzten Wassers geben wir ungefähr 2.4 kJ Energie (für die Verdampfungsenthalpie) an die Umgebung ab. Bei intensiver körperlicher Betätigung schwitzen wir stark (dafür sorgt das Temperaturregulationszentrum im Hypothalamus). Stündlich können wir dann einen bis zwei Liter Wasser abgeben, was einem Energieverlust von 2.4–5.0 MJ entspricht.

Tabelle 2.7 Thermochemische Daten einiger Brennstoffe.

Brennstoff	Verbrennungsreaktion	ΔcH⦵/(kJmol–1)	Spezifische Enthalpie/ (kJg–1)	Enthalpiedichte/ (kJ dm–3)
Wasserstoff		–286	142	13
Methan		–890	55	40
Oktan		–5471	48	3.8 × 104
Methanol		–726	23	1.8 × 104