Assorbimento ed emissione di calore. Esperienza fisica divertente a casa

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Facciamo esperimenti che dimostreranno chiaramente che la superficie nera assorbe e irradia più fortemente i raggi di calore.

Prendi una lattina di metallo di medie dimensioni. Attacca un quadrato di carta bianca sul lato esterno con del nastro adesivo e sul lato opposto (anch'esso esterno) attacca un quadrato di carta delle stesse dimensioni, ma dipinto su entrambi i lati con inchiostro nero.

Quindi prendi due monetine e metti al centro di ciascuna di esse un piccolo pezzo identico di candela alla stearina delle dimensioni di un pisello. Tenendo la moneta con le pinze, portala alla fiamma di una candela o di un fornello a gas. Non appena la stearina si scioglie, inclina la moneta in direzioni diverse in modo che la stearina copra la sua superficie con uno strato sottile. Dopo aver capovolto la moneta, attaccala al centro del quadrato bianco e premila contro il barattolo con uno straccio. Lascia che la stearina si indurisca e, quando la moneta regge, incolla la seconda monetina al centro del quadrato nero allo stesso modo.

Assorbimento ed emissione di calore

Quando tutto è pronto, versa acqua bollente nel barattolo fino in cima e guarda cosa succede alle monete.

All'inizio, una moneta da un quadrato nero scomparirà abbastanza rapidamente, e dopo pochi secondi anche un'altra moneta scomparirà da un pezzo di carta bianco.

Le condizioni per le monete sono state create esattamente le stesse, la differenza era solo nel colore delle superfici dei quadrati di carta con cui erano incollate alla banca. Il quadrato nero si è riscaldato più velocemente di quello bianco e la moneta è caduta prima.

Le monete incollate, ovviamente, non si adatteranno, come i pezzi di carta, alla superficie della latta e si attaccheranno con la loro parte centrale, di diametro. Ma è importante che la stearina copra le monete con uno strato sottile uniforme: le monete devono essere incollate esattamente allo stesso modo.

Dopo l'esperimento, rimuovere i resti di stearina dalle monete e asciugarli bene con uno straccio.

E ora passiamo all'esperimento con la radiazione di calore. Avvolgi due bicchieri identici con carta bianca e sigillali lungo la cucitura. Dipingi l'esterno di uno dei bicchieri con inchiostro nero. Riscaldare i bicchieri con acqua (con cura per non inzuppare la carta), posizionarli sul tavolo a una certa distanza l'uno dall'altro e versarvi acqua molto calda dal bollitore fino all'orlo. Per questo esperimento avrai bisogno di un termometro per misurare la temperatura dell'acqua (ma senza custodia).

Assorbimento ed emissione di calore

I bicchieri pieni di acqua calda sono nelle stesse condizioni, la differenza tra loro è solo nel colore degli involucri. Se immediatamente, non appena hai riempito i bicchieri d'acqua e li hai messi sul tavolo, misura la temperatura dell'acqua al loro interno, quindi assicurati che sia la stessa.

Prendi la successiva misurazione della temperatura dopo un po', quindici minuti dopo. Noteresti che nel bicchiere nero l'acqua si è raffreddata di più. Ad esempio, se la temperatura in un bicchiere bianco è di 48°, in un bicchiere nero è di 47°. Sebbene la differenza sia piccola, solo un grado, ma questo è sufficiente per garantire che l'acqua nel vetro nero si raffreddi più velocemente. Mantenere sempre il termometro a un livello fisso. Riorganizzando il termometro da un bicchiere all'altro, noterai come la colonna di alcol o mercurio del termometro sale o scende della stessa differenza di temperatura di un grado.

Naturalmente, l'esperimento potrebbe essere più visivo se i bicchieri fossero chiusi sopra con coperchi bianchi e neri e vi fossero inseriti termometri identici. Ma accontentiamoci delle nostre modeste osservazioni. (A proposito, andrà tutto bene se prendi due lattine identiche, una delle quali è ricoperta di fuliggine.)

Autore: Rabiza F.V.

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