物理思想

穿着黑色...以保护自己免受日晒

当太阳落山时,我们’habille en géné拉尔白色,因为这种颜色éflé更好地辐射。然而,d的游牧民族é也可以穿vê黑色元素。为什么呢

让·米歇尔·科蒂(Jean-Michel Courty)和ÉdouardKierlik 对于科学N°321
来自撒哈拉沙漠的柏柏尔人。

你好吗êtir pour se protéger du Soleil ? « En blanc !»之所以如此,是因为我们知道这种颜色几乎不吸收太阳辐射。然而,d的游牧民族é也可以穿vêtements noirs. Un vê它有多黑ê在阳光下一样舒适’un vêtement clair ? L’examen des divers échanges d’é发挥作用的能量éclaire cette 整型éressante question.

颜色’une surface dépend la quantité de lumiè关于这返回我们,并通过补全émentarité, la quantité de lumière qu’它吸收。越暗,吸收的光越多ère, et par là d’é光能转化为热能什么时候’它在高空,太阳带到地面附近è每米1000瓦ètre carré。黑色物体最多可吸收’à这百分之九十énergie. On profite d’此来源的其他地方’énergie avec les « panneaux solaires »,发黑的面板où l’我们传播’用水加热à peu de frais. À l’inverse, si l’on souhaite réduire l’é太阳能采暖,我们使用白色,因为它反射几乎所有的光ère incidente. C’这就是为什么阳光充足的国家的房屋的墙壁és被漆成白色。

但是,这种分析离’être complète ! Pour établir le véritable bilan énergétique d’un vê当然,我们还必须考虑到çon dont il perd de l’é辐射能量。每个人都从’autant plus qu’il est chaud. Un vêtement à la tempé夏日的阳光致敬(40°C) é例如放在l’远红外线(约9微米ètres de longueur d’波)。但是,好的吸收剂也很好é董事。黑色,吸收很多,é还投入了很多:每米约500瓦ètre carré pour une surface à température ambiante. Ré另一方面,白色吸收较少,é还比黑色少了很多。 VS’est l’我为什么的原因之一’ours arctique est blanc : il a plus 整型érêt à garder sa chaleur 整型erne en rayonnant peu qu’à吸收一点光è到达他的太阳…

反射d'白色或黑色表面

灯ère solaire (flèches orange) 被解雇ée在透明表面上’elle est absorbée在深色表面上 : un mur blanc s’échauffe moins qu’黑色的太阳能电池板。此外,它散发的热量更少 (flèches rouges) 比黑色面板表面。

©布鲁诺·瓦卡罗(Bruno vaccaro)

资产负债表énergétique

在Détail, les propriétés d’un corps vis-à-vis de la lumiè可见光和红外线辐射dé不仅悬挂在颜色上,还悬挂在亚光上é构成它的riau。让我们比较一下é使用的黑色和白色织物ées par les Bédouins. L’énergie absorbée由黑色礼服d’一个从d面对太阳的人é每米的功率为840瓦ètre carré,而红外线辐射造成的损耗为每米540瓦ètre carré。每米300瓦的净增益ètre carré是吸收功率的三分之一ée。一件白色连衣裙每平方米吸收650瓦特ètre carré : cette valeur élevée est due à白色织物吸收的红外辐射与黑色织物一样多,这表示ésente à lui seul la moitié de l’é太阳能到达地面。此外,白色织物émet dans l’infrarouge à peu près autant qu’黑色织物:每平方米530瓦ètre carré. Au final, chaque mètre carré白色织物的吸收功率仅为120瓦,几乎是黑色织物的三倍。以色列研究人员éliens ont mesuré les tempé两件B衣服的表面擦除édouins alors qu’il faisait 38 °C在阳光下观察é que celle du vêtement clair était de 41 °C而vêtement sombre était de 47 °C.

所以一个vê黑色非常危险,因为’温度升高é身体擦除超过4°这是致命的。要了解为什么d的游牧民族ésert s’habillent quand même en noir, 整型éressons-nous à他们的帐篷是黑色的,就像舒适的帐篷一样。他们的舒适感é来自两种物理效应:’帆布产生的阴影和帐篷的通风。以来’它可以更好地吸收太阳辐射,黑色帆布比’m的空白画布ême é厚。更加热é但是在太阳的照射下,它有传递热量的风险à l’air qu’她入狱。对于éviter que cela n’arrive, les Bédouins敞开他们的帐篷。大号’与黑色织物接触的空气’é变热,膨胀,并且变得不如’air ambiant, s’élève离开我之前’从上面遮掩。他渴望’air exté帐篷里的温暖笑声减弱了,帆布带给了他温暖。因此,帐篷的高温表面会引发对流运动,从而不断更新’air de la tente, même en l’没有微风。的引擎« ventilateur bédouin »是帐篷的黑色帆布。

Le « ventilateur bédouin » rafraî在帐篷旁搭帐篷 convection

Le « ventilateur bédouin » rafraî在帐篷旁搭帐篷 convection : chauffé在太阳的照射下,帐篷的深色帆布变热à son tour l’air supérieur (flèches rouges) 谁是’é逃生 所以从底部’air à température ambiante (flèches bleues).

©bruno vaccaro

B的连身裙édouins

是gr吗âce àB的通风édouins不受热的影响’accumule sur leurs vê黑色元素?是的,但是之前’解释,让我们检查一下’是在阳光下穿着舒适的衣服:就像永远存在的帐篷一样à la tempé这样的环境擦除 ê真的对身体有帮助à maintenir sa température à 37 °C,无论温度如何érature exté更高。为此他保护è人体热量érieure et é也撤消了由生产商永久生产的产品étabolisme (mê我休息时,一个人至少要消耗100瓦的功率。这个régulation s’通过出汗效果。对于’é蒸发,汗液吸收热量’elle prélève在皮肤上。所有échauffement supplémentaire doit être compensé通过增加出汗。在热带地区,它损失的更多’un demi-litre d’在最热的时间每小时浇水。伏特ê非常舒适的便利’évaporation rafraîchissante.

现在我们了解v的选择ê黑暗元素和vê明确的陈述。 VSê所穿的物品è诸如衬衫和裤子之类的身体与皮肤接触。对于é防止织物过热,最好éférable qu’他们很清楚。 B的é另一方面,都宁穿vê飘浮物,大礼服覆盖着他们ê保护脚é来管理太阳,风和沙。男人穿上’abord à mê给我穿一件大棉衬衫。最后è然后是她ê用一个松散的v遮盖了我êtement. Le tissu extérieur n’因此不与皮肤接触。除此之外’空气容易在两个v之间流动êtements. L’air chauffé par le tissu extérieur s’élève à l’inté笑着吮吸的衣服’环境空气较冷。在此对流运动中,一切都好像两件衣服在玩ô波纹管,拒绝’air chaud à通过织物和通过’encolure. En réalité, la température de l’空气在v下循环ê精神和温度é皮肤不痛快é不挂在v的颜色êtement exté笑:如果深色衣服的表面吸收更多’é能量比光着装,’é加热黑色表面足以增强效果béné对流的虚假补偿ès d’énergie.

B的连衣裙édouin lui assure le confort au Soleil

B的连衣裙é都因在阳光下为他提供了舒适,’它是浅色或深色。更多élevée在黑色礼服上,时间érature 表面有利于对流’air, qui évacue en permanence 太阳的热量é躺在衣服上或身体产生的东西。

©布鲁诺·瓦卡罗(Bruno Vaccaro)

Mê我在阳光下,物理定律允许我们选择ût,我们v的颜色êtement.

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