關鍵概念
光
能量
熱
顏色
吸收
反射率
簡介
你有沒有想過，改變你家的顏色除了改變它的外觀之外，還會帶來其他影響嗎？它還能像影響能源賬單一樣實用嗎？在炎熱的夏天，人們消耗大量能源來保持房屋涼爽。如果能減少能源消耗，不僅可以節省開支，還可以透過減少能源消耗來幫助保護環境！在這個活動中，你將測試哪種顏色能使房屋不那麼熱。也許你還會找到一種好的顏色來重新粉刷你的家！
背景
你家的顏色如何影響內部溫度？要回答這個問題，想想你在炎熱的晴天會穿什麼樣的衣服。你寧願穿淺色的襯衫還是深色的襯衫？你穿深色襯衫可能會比穿淺色襯衫更熱。這是因為淺色襯衫比深色襯衫反射更多的光，深色襯衫會吸收更多的光或能量，使襯衫變熱。然後它將熱量傳遞到你的身體，使你比淺色襯衫更熱。房屋顏色也遵循同樣的原理。
材料
• 黑色、白色和灰色卡紙
• 剪刀
• 三個大小相同的紙板箱。例如，可以是三個鞋盒或三個麥片盒
• 橡膠水泥
• 溫度計
• 在炎熱天氣裡，室外陽光充足的地方
準備工作
• 小心地將白色卡紙剪成碎片，以便它可以覆蓋其中一個紙板箱的整個表面。
• 使用橡膠水泥將紙張貼上到盒子，儘可能平滑地貼上紙張，使其與下面的盒子之間沒有氣泡。
• 就像你用白色盒子做的那樣，貼上灰色和黑色卡紙，將每種顏色貼上到另外兩個盒子中的一個上。現在你應該有一個白色盒子、一個灰色盒子和一個黑色盒子。
步驟
• 將溫度計放入白色盒子，蓋上蓋子，然後拿到室外。
• 將白色盒子放在你選擇的陽光充足的地方。將其放在那裡 30 分鐘。
• 30 分鐘後，開啟盒子，快速讀取溫度計上的溫度。盒子裡面有多熱？
• 將溫度計放在盒子附近的陰涼處（仍在室外）。待它適應陰涼後，讀取溫度。陰涼處有多熱？
• 使用灰色和黑色盒子分別重複這些步驟。30 分鐘後，灰色和黑色盒子內部有多熱？盒子內的溫度與附近陰涼處的溫度相比如何？
• 30 分鐘後，哪個盒子最熱，哪個盒子最涼爽？它們的溫度與陰涼處的溫度相比如何？
• 提示： 嘗試在相同的雲層條件下測試所有三個盒子。例如，嘗試在陽光充足的 30 分鐘內測試所有盒子，或者在多雲的 30 分鐘內測試所有盒子。如果在測試其中一個盒子時雲層條件發生變化，請嘗試在相似條件下稍後重新測試它。
• 額外： 房子的顏色如何影響它在冬季的保暖程度？你可以透過重複這項活動來研究這個問題，但這次要將盒子放在一盤冰的頂部（用白色塑膠袋覆蓋以保持盒子乾燥）。在冬季條件下，哪種顏色的盒子最保暖？
• 額外： 除了黑色、白色和灰色之外，還有其他顏色呢？為了更接近真實房屋，你可以重複此活動，但不要使用卡紙，而是將盒子塗成不同的顏色。大多數主要的塗料製造商都可以告訴你任何顏色塗料的反射率值 (LRV)。例如，白色通常會反射照射在其上的 80% 的光，而黑色則為 5%。針對一系列具有不同 LRV 值的顏色進行測試。溫度如何隨油漆顏色的 LRV 變化？
• 額外： 房屋顏色只是房屋設計的一個方面。你選擇的房屋外部材料是否有影響？在這個活動中，你使用紙包裹的盒子來模擬粉刷過的房子。那麼用於覆蓋房屋的真實材料呢？再次嘗試此活動，使用不同的材料：土坯、灰泥、木材、壁板、金屬等。在炎熱的天氣裡，某些材料是否比其他材料更能保持房屋涼爽？ 觀察和結果
黑色盒子是否最熱，白色盒子最涼爽，而灰色盒子的溫度介於兩者之間？
就像在炎熱的天氣裡穿淺色襯衫保持涼爽一樣，白色盒子比深色盒子反射更多的光。白色盒子內部應該最涼爽，與附近陰涼處的溫度相比。黑色盒子吸收的光最多，並且這種能量會隨著時間的推移轉移到盒子內部，使溫度計變熱。與陰涼處的溫度相比，黑色盒子可能會最熱。灰色盒子會吸收一些光，因此也會變熱，但其溫度將介於黑色和白色盒子之間。淺色材料比深色材料反射更多光的原因實際上相當複雜，但基本上歸結為材料中化學鍵的數量和型別——這些鍵會影響它吸收的光的種類（特別是波長）。一些人和公司也開始採用白色屋頂，這種屋頂比深色屋頂反射更多的熱量。
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本活動與科學夥伴合作推出
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