Kahteen alumiiniastiaan kaadettiin kylmää vettä. Astiat olivat muuten samanlaiset, mutta toinen oli maalattu mustaksi. Astiat asetettiin voimakkaan hehkulampun valoon. Vesien lämpötiloja mitattiin, jolloin saatiin oheiset lämpötilojen kuvaajat.

1. Kumpi kuvaajista esittää maalatussa astiassa olevan veden lämpötilaa? Selitä, miksi lämpötilat muuttuvat eri tavoin. 
2. Anna arkielämän esimerkki, jossa on hyödyllistä ottaa kyseinen ilmiö huomioon.

https://peda.net/id/74029490655

Ratkaisu

a.

Tumma pinta absorboi eli imee itseensä paremmin lampusta tulevaa säteilyenergiaa kuin metallinen pinta. Koska lampusta siirtyy samalla teholla energiaa sekä tummaan että metalliseen pintaan, ottaa tumma pinta enemmän energiaa vastaan kuin metallinen pinta. Tummapintaisen astian lämpötila nousee nopeammin kuin metallipintaisen astian. Tummapintaisen astian lämpötilan kuvaaja on punainen ja metalllisen astian sininen.

b.

Jos valon säteilyenergiaa halutaan ottaa vastaan kannattaa pinta värjätä mustaksi. Esimerkiksi auringonsäteilystä siirtyy lämpöä tummaan pintaan enemmän kuin vaaleaan pintaan ja auringonsäteilyssä olevien kappaleiden lämpötila nousee vaaleita kappaleita korkeammaksi. Kuumalla kesäsäällä käytetään vaaleita vaatteita, jotta vaatteet eivät absorboi ylimääräistä lämpöä ja lämmitä tätä kautta kehoa.

Jos säteilylähteen energiaa halutaan estää karkaamasta, kannattaa pinta päällystää heijastavalla materiaalilla. Lämpöpeite heijastaa esimerkiksi oman kehon säteilyä takaisin kehoon. Koska peite ei absorboi hyvin vähän lämpöä, peitteen kautta menetetään vain vähän kehon lämpöenergiaa ympäristöön. Kehon lämpötila säilyy korkeampana ja estää kylmettymistä.