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夏天到底穿白衣凉快,还是穿黑衣凉快

2023-01-01 1118人阅读
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夏天到底穿白衣凉快,还是穿黑衣凉快

夏天要穿什么颜色的衣服才比较凉快?黑的,还是白的?

好吧,支持穿白的人会说,白色反射白光,白光实际上就是所有可见光的综合,所以穿白色可以反射所有光线,这样不是凉快吗?

当然,也有人是黑衣服派的。

这些人拿出的是经过几千年考验的实证证据——在北非那么热的沙漠地区,住在那里的贝都因人就喜欢穿黑衣服,他们总不会为难自己吧。

约旦瓦地伦沙漠的贝都因人

还有,寒冷地区的人和动物通常颜色较浅,而炎热的赤道地区的人的皮肤却更黑,这难道不是对当地气温的一种适应吗?

再说,太空里这么冷,宇航员的宇航服却是白色的,这也能说明白衣服不一定凉快吧。

两边好像各自都有道理。这个问题到底点解?

关键概念

热辐射,烟囱效应

材料和操作

一个凸透镜(放大镜)

不同颜色的气球(最好包括白色和黑色的)

实验操作很简单,先把不同颜色的气球吹起来,然后用放大镜对着它们照射,光点要控制得比较小,因为那是凸透镜焦点所在。

你会观察到这样的现象——

黑色的气球很快就炸了,白色的却不容易炸。

原理

气球通常是用乳胶、橡胶等材料制作的。这些材料是一些长链的聚合物,可以拉伸。但是在加热的情况下,这些材料会收缩(你可以用火烤一下橡皮筋,看看橡皮筋是不是皱起来了),如果是吹鼓的气球,那么就会因此破掉。

(如果你想深入了解加热为什么会使材料收缩,实际上拉伸后,聚合物材料变得更为有序,熵降低;反之,皱起来的聚合物的熵更高。)

被太阳烤了以后,谁先破,那么谁的加热速度就更快。黑色的气球很快就炸了,白色的却不容易炸。显然,这说明黑色的材料容易吸热。

美国东南路易斯安那大学的美国物理学副教授 Rhett Allain 也做了一个类似的实验。他用红外摄像机拍摄了不同颜色的T恤在阳光下的红外辐射情况。

不同颜色的T恤在红外摄像机下的温度。颜色越白,温度越高。

先介绍一下红外摄像机的原理。

所有物体都会散发光,或者说电磁辐射。一些特别热的物体,比如白织灯散发出来的电磁辐射正好落入可见光的范围,因此可以被人的肉眼发觉。

但是大多数物体发射出的电磁辐射在可见光范围之外,而能落入红外线的区域,因此无法被人眼看到,但能被红外摄像机捕捉。红外摄像机能够检测红外辐射的强度,进而推算出物体的温度。

那么,把不同颜色的T恤挂在太阳下,黑T恤和白T恤谁更热呢?

根据红外摄像机测算,黑T恤的温度是55摄氏度,白T恤的温度是44摄氏度,两者差了11摄氏度。这说明黑色更容易吸热,这和我们刚才做的实验结果一致。

所以问题是不是解决了,为了让接触衣服的皮肤感觉不热,应该穿白色的比较好,对吗?

图片右边黑色的东西是聚酯薄膜,它在红外摄像机下的温度极低。



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