dette spørgsmål blev præsenteret i det laboratorium, vi lige har afsluttet. Sammenlign dine resultater og konklusioner med de fakta, der præsenteres nedenfor.
temperaturstigningen af et materiale afhænger af to egenskaber: (1) mængden af energi absorberet af materialet (albedo) og (2) hvor meget energi der kræves for at opvarme materialet (specifik varmekapacitet).
normalt afhænger temperaturen af materialer nær jordens overflade, såsom sand, jord og sten, hvor godt de kan absorbere varme fra solen. Solen opvarmer materialer ved stråling. En del af solens energi reflekteres, og en del absorberes af materialet. Som hovedregel absorberer mørke farvede materialer mere udstrålet energi end lyse materialer. Hvis noget er meget reflekterende, siger vi, at det har en høj “albedo”. Et perfekt sort Materiale har en albedo på 0 (ingen refleksion). Et perfekt hvidt materiale har en albedo på 1,0 (total refleksion). Hvis du placerer en sort sten og en hvid sten i samme sollys, bliver den sorte sten varmere end den hvide sten. Dette er grunden til, at folk i varme solrige klimaer normalt bærer hvidt tøj. Albedo af nogle materialer:
– is & frisk sne: 0,9 meget reflekterende
– skyer: 0,5 – 0,9 meget reflekterende
– Sand: 0,35
– jorden (gennemsnit)): 0.31
– græsarealer: 0.18 – 0.25
– Skov: 0,07 – 0,18 lav refleksion
– vand: 0,06-0,1 lav refleksion
“albedo-effekten” af Jordens polære iskapper påvirker det globale klima. Sne og is afspejler solens varme. Den globale opvarmning smelter Polaris, hvilket betyder, at mindre varme reflekteres, hvilket fører til øget opvarmning.
specifik varmekapacitet er et mål for, hvor meget energi der er behov for for at hæve temperaturen på et materiale med en vis mængde. Værdier for nogle materialer, i joules per gram (J/g) per grad Kelvin er:
– vand: 4.19 masser af energi til varme
– is: 2.01
– Rock (gennemsnit): 2.00
– vådt Sand (20% vand): 1.50
– våd jord: 1,48
– tørt Sand: 0,84
– vegeteret jord: 0,83
– sne: 0,78
– luft: 0,70 kræver meget lidt energi til opvarmning, fylder mellemrummet mellem partiklerne i mange materialer.
vand tager cirka fire gange længere tid at blive opvarmet end land, hvilket er, hvordan vores oceaner hjælper med at opretholde moderate temperaturer rundt om i verden.
en anden faktor at overveje er, at træer og vegetation samt snedække afkøler luften og jorden nedenunder ved at give skygge fra solens stråling og gennem køleeffekten af vand, der fordamper fra blade.
så – for at besvare spørgsmålet: mørkfarvet tør bar jord vil absorbere mere energi end lysfarvet tørt sand. Jord indeholder dog normalt mere vand end sand, i hvilket tilfælde Det kræver mere energi at varme. Dette kan opleves omkring en strand, hvor det tørre sand ofte er meget varmere end nærliggende jord. Jord med vegetation eller våd jord er sandsynligvis stadig køligere.
hvilket materiale opvarmede hurtigst og blev det hotteste i dine klassedata? Kan du forklare disse resultater?
hjemmearbejde:
brug af hypotesen, proceduren og resultaterne, som du fandt i klassen, skriv en konklusion for laboratoriet. Start med at diskutere din hypotese, og hvorfor dette resultat syntes sandsynligt at forekomme i dit eksperiment. Diskuter derefter de resultater, som din gruppe fandt, givet det, du ved nu, er de konsistente? Var dine resultater enige i ovenstående passage? Hvis ikke, hvad er nogle mulige årsager til uoverensstemmelserne? Afslut med at angive, hvad du lærte, hvordan eksperimentet kunne forbedres, hvis du skulle gøre det igen, og andre vigtige punkter.