Czy powinieneś nosić biel lub czerń w gorące dni? Oto dane


Powinieneś nosić biały lub czarny latem? Albo to inne palące pytanie o modę: czy dobrze jest nosić biel po Święcie Pracy? Och, czekaj, to pytanie naprawdę nie jest ważne. Wróćmy do pytania letniego.

Są dwie odpowiedzi na pytanie dotyczące czarnej i białej odzieży.

1. Noś biały. Biały obiekt jest biały, ponieważ odbija białe światło, a białe światło jest połączeniem wszystkich widocznych kolorów. Oznacza to, że biała koszula (lub spodnie) odbija większość światła i nie nagrzewa się. Proste, prawda?

2. Noś czarny. Ale poczekaj! A co z beduinami w pustynnych regionach Afryki Północnej? Często noszą czarne ubrania i jest tam bardzo gorąco. Wygląda na to, że nie noszą czerni, jeśli nie ma przewagi. Być może czarna odzież zapobiega odbijaniu się ciepła od ciała człowieka – dzięki czemu ciało jest chłodniejsze niż białe ubranie.

DOBRZE. Powiedzmy sobie jasno. Ta czarna i biała odzież nie jest dokładnie ustalonym problemem. Ludzie faktycznie studiują te rzeczy – oto artykuł z Natura opublikowane w 1980 r .: „Dlaczego Beduini noszą czarne szaty na gorących pustyniach?”. Jest oczywiście kilka sytuacji do rozważenia w przypadku odzieży beduińskiej. Ale co z bardziej popularnymi strojami, jak koszulka? Czy powinieneś nosić czarną lub białą koszulkę w ciepły letni dzień?

Pierwsza rzecz do rozważenia: czy czarna koszula jest gorętsza od białej? Mogę zbadać to pytanie za pomocą kamery na podczerwień. Widzisz, wszystko emituje światło (promieniowanie elektromagnetyczne). Niektóre super-gorące rzeczy (jak żarówka żarowa lub palnik piecowy) są wystarczająco gorące, aby to emitowane promieniowanie elektromagnetyczne było w zakresie widzialnym i możemy je zobaczyć. W przypadku większości innych obiektów emitowane światło ma długość fali, która stawia go poza zasięgiem widzialnym. Większość tego światła pada na obszar podczerwieni.

Za pomocą specjalnej kamery czujnik wykrywa promieniowanie podczerwone i wykorzystuje je do określenia temperatury obiektu (w większości).

Więc zróbmy to. Oto kilka koszulek wiszących w słońcu.

Rhett Allain

Teraz obraz w podczerwieni. Uwaga: jest to obraz fałszywego koloru. Ponieważ nie widzimy światła podczerwonego, różne kolory na tym obrazie odpowiadają różnym długościom fal w regionie IR.

Rhett Allain

Z tego zdjęcia mogę uzyskać temperaturę koszul. OK, technicznie jest mały problem z mierzeniem temperatury, ale wkrótce się tym zajmę. Czarna koszulka po prawej stronie mierzyła 131,0 Fahrenheita, a biała po lewej stronie wynosiła 111,8. Tak, jasne, że czarna koszula była gorętsza. Poza tym nie było prawdziwych niespodzianek.

Ale chodź. Już to wiedziałeś. W rzeczywistości możesz nawet przeprowadzić własny eksperyment. Chwyć papier – biały kawałek i czarny kawałek. Umieść je na zewnątrz w takim samym świetle słonecznym. Trzeba tylko poczekać kilka minut, aby je podnieść, aby uświadomić sobie, że czarny papier jest gorętszy.

A teraz drugie pytanie. Czy biała koszulka odzwierciedla promieniowanie cieplne z twojego ciała z powrotem do ciała, aby cię ogrzać? Odpowiedź brzmi tak. Być może pytanie powinno brzmieć: czy biały odbija WIĘCEJ promieniowania cieplnego niż czarna odzież (zrównuję promieniowanie cieplne i światło podczerwone – to samo). Czy biała koszula „podczerwona biała”? Czy odbija więcej promieniowania podczerwonego niż czarna koszula?

Jak o innym teście. Aby zmierzyć współczynnik odbicia podczerwieni (a nie rzeczywisty termin) różnych koszul, ustawiłem następujący eksperyment. Jest gorące (ale nie za gorące) żelazko, którego możesz użyć, aby Twoje ubrania nie były pomarszczone. To jest moje źródło podczerwieni. Umieściłem go za rogiem, więc moja kamera na podczerwień nie mogła go zobaczyć. Następnie umieszczam różne obiekty przed kamerą, aby zobaczyć, jak odbijają to światło podczerwone.

Zacznijmy od czegoś zabawnego. Oto tablica kafelków. To te same rzeczy, z których wykonane są tablice w klasach. Co się dzieje, gdy dociera do niego światło podczerwone? To się stało.

Rhett Allain

To jest obraz złożony (na wypadek, gdybyś nie wiedział). Kamera termowizyjna, której używam (FLIR One) ma zarówno kamerę światła widzialnego, jak i kamerę IR. Wycinam część widocznego obrazu i umieszczam go na obrazie IR, aby było bardziej oczywiste, na co patrzysz. Ważną częścią jest jasny punkt na środku planszy. To jest odbicie od żelaza. Och, chcesz też zobaczyć żelazo? Proszę bardzo.

Rhett Allain

Zwróć uwagę na odbicie na podłodze? Dzieje się tak, ponieważ moja gładka podłoga kuchenna odbija światło podczerwone i można zobaczyć obraz za pomocą aparatu. Tak, to niesamowite.

A co z białą koszulką?

Rhett Allain

Brak miejsca. Nie odbija dużo podczerwieni. A co z czarną koszulą? W podczerwieni wygląda prawie tak samo.

Rhett Allain

Tak więc, chociaż te dwie koszulki wyglądają inaczej niż ludzkie oczy (w zakresie światła widzialnego), są one prawie takie same w podczerwieni. To odpowiada na drugie pytanie dotyczące odzieży. Czy biały odbija więcej promieniowania podczerwonego na ciele? Nie. Tylko dlatego, że jest biały, nie czyni go „odbijającym podczerwień”.

Wiesz co jest bardzo odbijające podczerwień? Koce kosmiczne – te błyszczące koce mylarowe, których można użyć w nagłych wypadkach. Wiesz, co jeszcze robi różnicę? Woda. Sprawdź to. To jest wizerunek koszulki z odrobiną wody obok kawałka mylaru.

Rhett Allain

Ta ciemniejsza rzecz na koszuli to tylko odrobina wody. Ponieważ woda przechodzi fazowo z cieczy do gazu, pobiera energię. Energia ta pochodzi z reszty płynnej wody, powodując spadek temperatury. Właśnie dlatego ludzie pocą się – ochładzamy się dzięki procesowi parowania. Sprawdź także mylar po prawej stronie. Wygląda inaczej, ponieważ odbija zarówno światło widzialne, jak i promieniowanie podczerwone. To sprawia, że ​​raczej trudno jest zmierzyć temperaturę za pomocą kamery na podczerwień, ponieważ widzisz światło odbite, a nie emitowane.

Nadszedł czas, aby omówić ten problem emisji z odbiciem. W świecie kamer na podczerwień różne materiały mogą mieć inną emisyjność. Emisyjność obiektu może mieć wartość między 0 a 1. Jeśli obiekt emituje tylko światło podczerwone i nie odbija go wcale, to byłaby emisyjnością 1. Coś, co odbija tylko światło podczerwone, miałoby emisyjność równą zero.

Koszulki (zarówno czarne, jak i białe) mają emisyjność bardzo zbliżoną do 1 – tak naprawdę nie odbijają zbyt wiele promieniowania podczerwonego. Ale mylar ma emisyjność bliską zeru.

To prawie odpowiada na pytanie. W większości przypadków białe ubrania wyglądają jak czarne ubrania w widmie podczerwieni. Oboje zastanawiają się nad taką samą ilością promieniowania cieplnego. Oznacza to, że będziesz lepiej z białymi ubraniami, ponieważ nie pochłaniają tak dużo światła widzialnego. Ale poczekaj! Czy może istnieć specjalny przypadek, w którym czerń jest lepsza?

Wróćmy do czarnej odzieży beduińskiej. Co tu się dzieje? Ogrzewanie i chłodzenie to coś więcej niż tylko kolor ubrania. A co z parowaniem? Co z wiatrem? Jednym z możliwych powodów czarnych ubrań jest rodzaj efektu komina. Chodzi o to, że czarne ubrania podgrzewają przestrzeń między tkaniną a człowiekiem, aby promować prąd powietrza w górę (jak komin). Ten prąd powietrza zwiększa chłodzenie człowieka. Ale może widzisz problem. Musisz mieć przestrzeń powietrzną między tkaniną a skórą. Nie wiem o tobie, ale moje koszule nie są takie luźne. Podejrzewam, że jest tylko kilka osób, które noszą ubrania w stylu beduińskim – ale dla tych ludzi możesz chcieć trzymać się czerni.

Ale poczekaj! Jest więcej! W pytaniu na temat czarnej i białej odzieży jest tak wiele zmiennych, że może to być świetny punkt wyjścia do eksperymentu naukowo-naukowego (wiesz… dla dzieci). Będę szczery, nie jestem zbytnio zainteresowany targami nauki w ogóle, ale jeśli zamierzasz zrobić projekt, wydaje się to świetną rzeczą do nauki. Oto kilka pomysłów na rozpoczęcie pracy.

  • Zbieranie danych: Jeśli chcesz uzyskać kamerę na podczerwień (są bardzo przydatne), możesz zebrać wspaniałe dane. Jeśli nie masz kamery na podczerwień, nadal możesz gromadzić znaczące dane za pomocą małych czujników temperatury.
  • Czy różne rodzaje materiałów odzieżowych odbijają światło podczerwone inaczej? A co z tymi „oddychającymi” koszulami? A co z innymi rzeczami, takimi jak jedwab?
  • Zdobądź grupę ludzi i zmierzyć ich temperaturę ciała za pomocą luźnych i ciasnych ubrań.
  • Co z wiatrem? Czy kolor odzieży ma znaczenie, jeśli jest lekki wietrzyk?
  • A co z wilgocią w powietrzu? Jaki wpływ ma na ubrania o różnych kolorach?

Więcej świetnych opowiadań