Experimento do Kit
Absorção de calor
Objetivos
A troca de calor representa a mudança de temperatura de um corpo, assim podemos estudar como as cores influenciam a diferença de absorção entre corpos durante este fenômeno, por exemplo, a razão de utilizar roupas claras em dias quentes é mais refrescante do que roupas escuras, mostrando na prática essa diferença de temperatura.
Materiais Necessários
Massas de modelar
Massas de modelar utilizadas para simular diferentes relevos e superfícies.
Termômetro
Instrumento de medição de temperatura usado em experimentos de clima.
Geleira
Miniatura representando uma geleira, utilizada em simulações de derretimento do gelo.
Oceano
Peça representando o oceano, usada em experimentos sobre clima e circulação das águas.
Ambiente floresta
Cenário em miniatura de floresta, utilizado em simulações ambientais.
Esfera transparente
Esfera transparente que funciona como globo para simulações de luz e sombra.
Base com dois furos
Base com dois furos para encaixe de hastes e suporte de experimentos.
Luminária (110v)
Luminária elétrica de 110v que simula a luz solar em experimentos.
Fita adesiva
Fita adesiva utilizada para fixação de materiais.
Procedimento
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Passo 0
Monte o experimento posicionando o globo transparente sobre a base com o auxílio da massa de modelar, garantindo sua estabilidade. Em seguida, escolha uma das superfícies disponíveis — representando vegetação, água ou gelo — e coloque-a no interior do globo, abrindo-o pela divisão central e fechando-o novamente após a inserção.
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Passo 1
Verifique se o termômetro está em temperatura ambiente e registre o valor inicial observado. Em seguida, introduza-o pelo orifício localizado na parte superior do globo e posicione a luminária próxima ao sistema, mantendo a mesma distância entre a fonte de luz e o globo durante todos os testes. Ligue a luminária e aguarde aproximadamente 20 minutos, observando as variações de temperatura provocadas pela incidência da luz sobre a superfície escolhida.
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Passo 2
Após o tempo de exposição, registre a temperatura final obtida, utilizando anotações, fotografias ou gravações em vídeo para acompanhar as mudanças observadas. Repita o mesmo procedimento para as demais superfícies, aguardando o termômetro retornar à temperatura ambiente antes de iniciar um novo teste, de modo a permitir a comparação entre a absorção e a reflexão de calor em cada material.
Resultados
Com o registro das temperaturas, é possível perceber que a superfície do gelo é a que teve a menor absorção de calor, pois é a que apresentou a menor variação em sua temperatura, seguida da vegetação e por último a água, isto ocorre pois a cor branca reflete a maior parte da luz incidente, assim não absorve muito calor, já as outras superfícies apresentam tons mais escuros que consequentemente absorvem mais luz e refletem menos, transformando esta energia luminosa em calor, por isso o aumento da temperatura é maior nestes casos.
Curiosidades
Essa diferença entre as colorações e mais especificamente a relação entre a intensidade de luz incidente e a intensidade da luz refletida, a razão entre este dois é o que dá origem ao valor de albedo de uma superfície, portanto se uma superfície reflete toda a luz que incide nela, considera-se uma superfície com albedo 1, ou como representamos em cor, seria o branco total, o contrário é verdade se toda luz incidente é absorvida teria um albedo de 0, em cor seria o preto absoluto, a ausência de cor. Por isso que é dito que o albedo do planeta está diminuindo conforme os anos passam, com o derretimento das geleiras, estas superfícies brancas como o gelo que vimos diminuem em quantidade, e consequentemente se o albedo diminui, a luz incidente é mais absorvida pelo planeta, por isso que este fenômeno é chamado de aquecimento global, pois a superfície da Terra está absorvendo mais luz e esquentando.