Das Wärme-Experiment
Oberflächen in der Sonne
Foto: www.kids-and-science.de
Warum sollen wir eigentlich in warmen Ländern besser helle Kleidung tragen und zum Beispiel nicht barfuß über den Asphalt laufen? Ganz einfach: Dunkle Flächen werden in der Sonne wärmer als helle. Das lässt sich mit einem kleinen Experiment beweisen.
So geht’s:
Für unser Experiment benötigen wir zwei Thermometer sowie jeweils ein Stück weiße und schwarze Pappe.
Wir legen die Thermometer in die Sonne und platzieren die schwarze und weiße Pappe jeweils auf dem unteren Bereich. Die Temperaturmessung von Flüssigkeitsthermometern beruht nämlich auf der Ausdehnung der Flüssigkeit im unteren Vorratsbehälter, sobald sich die Temperatur im Inneren erhöht.
Haben sich die Temperaturanzeigen auf einen Wert eingependelt, kann die Differenz abgelesen werden. Eindeutig: Die Temperatur der dunklen Oberfläche ist höher, als die der Weißen.
Erklärung:
Die beiden Oberflächen nehmen die Wärmestrahlung der Sonne unterschiedlich stark auf – das nennt man auch absorbieren.
Dunkle Oberflächen haben einen höheren Absorptionsgrad als helle. Sie können mehr Energie aufnehmen und in eine höhere Temperatur umwandeln.
Aber auch bei der weißen Oberfläche geht die ankommende Wärmestrahlung nicht verloren, sie wird nur reflektiert.
Darum bleibt es im Sommer in weißen Autos kühler. Der dunkle Asphalt hingegen ist zum Barfußlaufen einfach zu heiß. Das „Heiß-werden“ kann aber auch nützlich sein: Denn wenn über Sonnenkollektoren auf dem Dach die Sonnenenergie zur Warmwasserbereitung genutzt werden soll, sind die dunklen Oberflächen ideal.
Absorption
Der Begriff Absorption kommt aus der Physik und bedeutet u. a. Aufnahme von Energie. Nimmt ein Körper (z. B. ein Gegenstand) durch die Einstrahlung von Wärme Energie auf, erhöht sich seine Temperatur. Und die können wir mit einem Thermometer messen.
Übrigens:
Dieses und andere tolle Experimente stellt Andreas Tillmann auf www.kids-and-science.de zur Verfügung.
