Typ: Vyklad

88591:

ML_U

Metodický pokyn = učitel

 

Tematické zařazení experimentu

• teplo
• teplo přijaté nebo odevzdané tělesem
• změna vnitřní energie tělesa při pohlceni tepelného záření
• využití energie slunečního záření
• jednota organismů s prostředím, přizpůsobivost organismů prostředí

 

Cíl experimentu

• Cílem experimentu je porovnání absorpčních vlastností těles různé barvy.

 

Poznámky k realizaci experimentu

• Lampa vyzařuje energii ve dvou formách. První z nich je viditelné světlo, druhou je infračervené záření, které se také nazývá tepelným zářením.
• Rozličné povrchy pohlcují záření rozdílně. Absorpční vlastnosti těles závisí na teplotě a barvě jejich povrchu. V tomto experimentu se vyšetřuje závislost absorpčních vlastností na barvě tělesa, přičemž se měří teplotní změny stejných těles různé barvy při jejich pohlcování tepelného záření.
• Lampu lze nahradit i slunečním zářením .

 

Návod na zpracování dat

• Žáky vyzvěte, aby ještě dříve, než zapnou lampu, předpovídali, jak se bude teplota papírů měnit.

 

Závěry z experimentu

• Různé povrchy absorbují teplo rozdílné. Černá tělesa absorbují více tepla než bílá tělesa
• Špinavý ( = tmavý) sníh pohlcuje více slunečního záření než sníh bílý, od kterého se záření především odráží. Proto  špinavý sníh taje rychleji než sníh čistý.

 

Žákovské aktivity

• Porovnání absorpčních vlastností papírů různé barvy.
• Aplikování získaných poznatků a dovedností na problém "opalujících se" ještěrek.

 

Souvislost se životem, přírodou a praxí

• V teplých zemích se lidé často oblékají do světlých šatů a své domy si natírají na bílo. Proč to dělají?
• Sluneční energie se k nám přenáší ve formě vlnění, kterému říkáme záření. Když záření narazí na těleso, může se od tělesa odrazit, projít přes něj nebo je tělesem pohlceno. Pokud je energie záření tělesem pohlcena, vnitřní energie tělesa se zvýší a těleso se zahřívá.
• Různé povrchy pohlcují (= absorbují) záření rozdílně. Absorpční vlastnosti různých povrchů můžeme pozorovat a zkoumat, pokud měříme teplotní změny stejných těles, ale s rozdílnou barvou povrchu, při pohlcování tepelného záření .
• Snížení pohlcování tepelného záření je velmi důležité v mnoha oblastech. Například obleky hasičů musí být světlé a lesklé, aby nepohlcovaly hodně energie a hasiče nepopálily. Ze stejných důvodů se také nádrže na benzín a v některých továrnách i střechy budov natírají na stříbrno, aby co nejlépe odrážely sluneční záření. Naopak, povrch slunečních panelů je matné černé barvy, aby co nejlépe sluneční energii pohlcoval. Černý materiál používají i zahrádkáři, když si staví zahradní sprchu.
• Barva má velký význam i pro regulaci teploty živočichů . Díky své barvě je mnoho černých brouků aktivnějších spíše přes den, protože pohlcují více záření a zahřejí se rychleji. Naopak bílí brouci jsou aktivnější během teplejších částí dne, protože pohlcují méně tepla.
• Ptáci, savci, plazi a další zvířata obývající poušť jsou velmi často zbarvené světleji než jejich blízké příbuzné druhy žijící v jiných oblastech. Světlé zabarvení pouštních obyvatel je součástí jejich ochlazovacího systému.
• Někteří živočichové, zejména některé ještěrky, mají tak dobře vyladěný systém tepelné kontroly, že dokáží měnit barvu podle denní doby. Ráno jsou nejtmavší, v polední žáru zesvětlají a večer opět postupně ztmavnou.