denna fråga presenterades i labbet vi just avslutat. Jämför dina resultat och slutsatser med fakta som presenteras nedan.
temperaturökningen för ett material beror på två egenskaper: (1) mängden energi som absorberas av materialet (albedo) och (2) Hur mycket energi som krävs för att värma upp materialet (specifik värmekapacitet).
normalt beror temperaturen på material nära jordytan, såsom sand, jord och sten, på hur väl de kan absorbera värme från solen. Solen värmer material genom strålning. En del av solens energi reflekteras och en del absorberas av materialet. Som en allmän regel absorberar mörkfärgade material mer utstrålad energi än ljusa material. Om något är mycket reflekterande säger vi att det har en hög ”albedo”. Ett perfekt svart material har en albedo på 0 (ingen reflektion). Ett perfekt vitt material har en albedo på 1,0 (total reflektion). Om du placerar en svart sten och en vit sten i samma solljus blir den svarta stenen varmare än den vita stenen. Det är därför människor i varma soliga klimat brukar ha vita kläder. Albedo av vissa material:
– is & nysnö: 0,9 mycket reflekterande
– moln: 0,5-0,9 mycket reflekterande
– Sand: 0,35
– jorden (genomsnitt): 0.31
– gräsmark: 0.18 – 0.25
– skog: 0.07-0.18 låg reflektion
– vatten: 0.06 – 0.1 låg reflektion
”albedo-effekten” av jordens polarisar påverkar det globala klimatet. Snö och is reflekterar solens värme. Den globala uppvärmningen smälter polarisen, vilket innebär att mindre värme reflekteras, vilket leder till ökad uppvärmning.
specifik värmekapacitet är ett mått på hur mycket energi som behövs för att höja temperaturen hos ett material med en viss mängd. Värden för vissa material, i joule per gram (J/g) per grad Kelvin är:
– vatten: 4.19 massor av energi för att värma
– is: 2.01
– Rock (genomsnitt): 2.00
– våt Sand (20% vatten): 1.50
– våt jord: 1.48
– torr Sand: 0.84
– Vegetated Land: 0.83
– snö: 0.78
– luft: 0.70 kräver mycket lite energi för att värma, fyller utrymmena mellan partiklarna i många material.
vatten tar ungefär fyra gånger längre tid att värmas än land, vilket är hur våra hav hjälper till att upprätthålla måttliga temperaturer runt om i världen.
en annan faktor att tänka på är att träd och vegetation samt snötäcke kyler luften och marken under genom att ge skugga från solens strålning och genom kylningseffekten av vatten som avdunstar från löv.
så – för att svara på frågan: mörkfärgad torr bar jord kommer att absorbera mer energi än ljusfärgad torr sand. Men jorden innehåller vanligtvis mer vatten än sand, i vilket fall det kommer att kräva mer energi för att värma. Detta kan upplevas runt en strand, där den torra sanden ofta är mycket varmare än närliggande jord. Jord med vegetation eller våt jord kommer sannolikt att vara svalare fortfarande.
vilket material värmde det snabbaste och blev det hetaste i din klassdata? Kan du förklara dessa resultat?
läxor:
med hjälp av hypotesen, proceduren och resultaten som du hittade i klassen skriver du en slutsats för labbet. Börja med att diskutera din hypotes och varför det resultatet verkade sannolikt inträffa i ditt experiment. Diskutera sedan resultaten som din grupp hittade, med tanke på vad du vet nu är de konsekventa? Var dina resultat överens med avsnittet ovan? Om inte vad är några möjliga orsaker till skillnaderna? Avsluta med att ange vad du lärde dig, hur experimentet kunde förbättras om du skulle göra det igen och andra viktiga punkter.