Zaba­wy termometrami

 

Sło­necz­ne dni umoż­li­wia­ją prze­pro­wa­dze­nie kil­ku banal­nych eks­pe­ry­men­tów z wyko­rzy­sta­niem ter­mo­me­tru i rze­czy, któ­re więk­szość z Was ma w swo­im domu. Ja korzy­sta­łem z ter­mo­me­tru elek­tro­nicz­ne­go z funk­cją pomia­ru tem­pe­ra­tu­ry nie tyl­ko cia­ła, ale i powie­trza i róż­nych przed­mio­tów. Zaczynamy:

 

1. Cie­plej­sza – zimniejsza

Wystar­czą nam dwie kart­ki A4 lub mniej­sze, bia­ła i czar­na. Usta­wia­my je do Słoń­ca i po kil­ku minu­tach spraw­dza­my tem­pe­ra­tu­rę. U mnie po kil­ku minu­tach tem­pe­ra­tu­ry wynio­sły odpo­wied­nio: bia­ła 33.8 stop­ni Cel­sju­sza, czar­na 50.8 stop­ni Cel­sju­sza. Dla­cze­go? Czar­ny papier o wie­le lepiej pochła­nia ener­gię świa­tła sło­necz­ne­go niż bia­ły, dla­te­go jego tem­pe­ra­tu­ra jest wyż­sza. To samo dzie­je się w przy­pad­ku pla­net. Pla­ne­ty o jasnej powierzch­ni będą odbi­ja­ły wię­cej pro­mie­nio­wa­nia, dla­te­go tem­pe­ra­tu­ra powierzch­ni takiej pla­ne­ty będzie niż­sza niż ciem­na powierzch­nia planety.

 

2. Świa­tło i cień

Mie­rzy­my tem­pe­ra­tu­rę miej­sca wysta­wio­ne­go na dzia­ła­nie świa­tła sło­necz­ne­go i porów­nu­je­my z tem­pe­ra­tu­rą miej­sca zacie­nio­ne­go. W moim przy­pad­ku mamy odpo­wied­nio: 13.6 i 4.2 stop­ni Cel­sju­sza. Dla­cze­go? Prze­szko­dy tere­no­we, drze­wa lub budyn­ki zatrzy­mu­ją część pro­mie­ni sło­necz­nych, rzu­ca­jąc cień. Powierzch­nia zacie­nio­na otrzy­mu­je mniej ener­gii a zatem jej tem­pe­ra­tu­ra będzie niż­sza od tej wysta­wio­nej na dzia­ła­nie pro­mie­ni sło­necz­nych. Podob­nie jest w przy­pad­ku choć­by nasze­go Księ­ży­ca. Brak atmos­fe­ry spra­wia, że róż­ni­ca tem­pe­ra­tur miejsc nasło­necz­nio­nych i zacie­nio­nych się­ga 300 stop­ni Celsjusza.

 

3. Nie za blisko

Na rów­nej powierzch­ni usta­wia­my lamp­kę i ją włą­cza­my. Po kil­ku minu­tach mie­rzy­my tem­pe­ra­tu­ry powierzch­ni przy samej lamp­ce i w pew­nej odle­gło­ści. Dla moich pomia­rów otrzy­ma­łem odpo­wied­nio: 19.9 i 18.9 stop­ni Cel­sju­sza. Dla­cze­go? Tem­pe­ra­tu­ra powierzch­ni bli­żej lamp­ki jest wyż­sza, ponie­waż otrzy­mu­je wię­cej ener­gii. Im dalej od źró­dła świa­tła tym chłod­niej. Podob­ną zależ­ność obser­wu­je­my w ukła­dach pla­ne­tar­nych. Bli­sko gwiaz­dy jest gorą­co, dale­ko od gwiaz­dy jest zim­no. Wystę­pu­je też tak zwa­na „stre­fa zło­to­wło­sej”, nie za zim­no nie za cie­pło. I wła­śnie w takich stre­fach mogą ist­nieć pla­ne­ty z warun­ka­mi odpo­wied­ni­mi do pod­trzy­ma­nia życia. Oczy­wi­ście nie jest to jedy­ny efekt wpły­wa­ją­cy na tem­pe­ra­tu­rę danej planety.

 

4. Uf jak gorąco

Wysta­wia­my sło­ik na dzia­ła­nie świa­tła sło­necz­ne­go. Po kil­ku minu­tach mie­rzy­my tem­pe­ra­tu­rę oto­cze­nia i wnę­trza sło­ika. Tem­pe­ra­tu­ra wewnątrz jest o wie­le wyż­sza niż tem­pe­ra­tu­ra oto­cze­nia. Dla moje­go pomia­ru to: 23.3 i 25.9 stop­ni Cel­sju­sza (trwa­ło to chwi­lę). Dla­cze­go? Mamy tu do czy­nie­nia z efek­tem cie­plar­nia­nym. Świa­tło sło­necz­ne to nie tyl­ko zakres widzial­ny, ale tak­że pod­czer­wień, któ­ra spra­wia, że przed­mio­ty się nagrze­wa­ją. Szko­ło jest prze­zro­czy­ste dla świa­tła widzial­ne­go, ale już nie dla pod­czer­wie­ni. Dla­te­go tem­pe­ra­tu­ra jest wyż­sza i rośnie im dłu­żej sło­ik będzie wysta­wio­ny na dzia­ła­nie świa­tła sło­necz­ne­go. Podob­ne zja­wi­sko obser­wu­je­my na Wenus, gdzie gęsta atmos­fe­ra podob­nie jak nasz sło­ik powo­du­je efekt cieplarniany.

 

5. Wszyst­ko zale­ży od kąta padania

Usta­wia­my dwie jed­na­ko­we kart­ki papie­ru, jed­ną w kie­run­ku Słoń­ca, dru­gą od Słoń­ca. Po kil­ku minu­tach mie­rzy­my tem­pe­ra­tu­ry kar­tek. Kart­ka zwró­co­na w kie­run­ku Słoń­ca ma wyż­szą tem­pe­ra­tu­rą od kart­ki zwró­co­nej od Słoń­ca. U mnie odpo­wied­nio: 23.9 i 22.7 stop­ni Cel­sju­sza. Dla­cze­go? Na papier zwró­co­ny w stro­nę Słoń­ca, pro­mie­nie pada­ją pod więk­szym kątem dostar­cza­jąc mu wię­cej ener­gii, dla­te­go jest on cie­plej­szy. Podob­nie nachy­le­nie osi obro­tu Zie­mi, powo­du­je wystę­po­wa­nie róż­ni­cy kąta naświe­tle­nia powierzch­ni a co za tym idzie wystę­po­wa­nia pór roku.

Janusz Nice­wicz