Moet je wit of zwart dragen op warme dagen? Hier's de gegevens

Moet je in de zomer wit of zwart dragen? Of die andere brandende modevraag: Is het OK om wit te dragen na Labor Day? Oh wacht, die vraag is eigenlijk niet belangrijk. Laten we teruggaan naar de zomervraag.

Er zijn twee antwoorden op de zwart versus wit kledingvraag.

1. Draag wit. Een wit voorwerp is wit omdat het wit licht weerkaatst, en wit licht is een combinatie van alle zichtbare kleuren. Dit betekent dat een wit shirt (of broek) het meeste licht zal weerkaatsen en niet warm zal worden. Simpel, toch?

2. Draag zwart. Maar wacht! Hoe zit het met de bedoeïenen in de woestijngebieden van Noord-Afrika? Zij dragen vaak zwarte kleding, en het is daar superheet. Het lijkt erop dat ze geen zwart zouden dragen tenzij er een voordeel is. Misschien voorkomt de zwarte kleding dat de lichaamswarmte op de mens wordt teruggekaatst, waardoor het lichaam koeler blijft dan bij een witte outfit.

OK. Laten we duidelijk zijn. Deze zwarte vs. witte kleding is niet echt een uitgemaakte zaak. Mensen bestuderen dit echt. Hier is een artikel uit Nature, gepubliceerd in 1980: “Waarom dragen bedoeïenen zwarte gewaden in hete woestijnen?”. Er zijn duidelijk verschillende situaties te overwegen met de bedoeïenen kleding. Maar hoe zit het met meer gebruikelijke outfits, zoals een T-shirt? Moet je op een warme zomerdag een zwart of een wit T-shirt dragen?

Het eerste wat je moet overwegen: Wordt een zwart shirt heter dan een wit? Ik kan deze vraag onderzoeken met een infraroodcamera. Alles geeft namelijk licht af (elektromagnetische straling). Sommige zeer hete dingen (zoals een gloeidraad van een gloeilamp of een brander van een fornuis) zijn heet genoeg dat deze uitgezonden EM-straling in het zichtbare spectrum zit, en wij die kunnen zien. Bij de meeste andere voorwerpen heeft het uitgezonden licht een golflengte die het buiten het zichtbare bereik plaatst. Het meeste van dit licht valt in het infrarode gebied.

Met behulp van een speciale camera detecteert een sensor de infrarode straling en gebruikt deze om (grotendeels) de temperatuur van het voorwerp te bepalen.

Dus laten we het maar doen. Hier zijn wat overhemden die in het zonlicht hangen.

verschillend gekleurde shirts op een rij — Rhett Allain

Nu een infraroodbeeld. Let op: dit is een afbeelding in valse kleuren. Aangezien we infrarood licht niet echt kunnen zien, corresponderen de verschillende kleuren in deze afbeelding met verschillende golflengten in het IR-gebied.

infraroodbeeld van hemden op een rij — Rhett Allain

Uit dit beeld kan ik de temperatuur van de hemden afleiden. OK, technisch gezien is er een klein probleempje met het meten van de temperatuur, maar daar zal ik zo op ingaan. Het zwarte T-shirt rechts mat 131,0 Fahrenheit en het witte links 111,8. Ja, het is duidelijk dat het zwarte shirt heter was. Voor de rest waren er geen echte verrassingen.

Maar kom op. Je wist dit al. U kunt zelfs uw eigen experiment doen. Pak wat papier, een wit en een zwart stuk. Leg ze buiten in hetzelfde zonlicht. Je hoeft maar een paar minuten te wachten voordat je ze oppakt om te beseffen dat het zwarte papier heter is.

Nu de tweede vraag. Weerspiegelt een wit T-shirt warmtestraling van uw lichaam terug naar uw lichaam om u op te warmen? Het antwoord is ja. Misschien moet de vraag zijn: Reflecteert wit MEER warmtestraling dan zwarte kleding (ik stel warmtestraling gelijk aan infrarood licht – hetzelfde). Is een wit shirt “infrarood wit”? Reflecteert het meer infrarode straling dan een zwart shirt?

Wat dacht u van een andere test. Om de infraroodreflectie (geen echte term) van verschillende overhemden te meten, heb ik het volgende experiment opgezet. Er is een heet (maar niet te heet) strijkijzer dat je kunt gebruiken om je kleren kreukvrij te maken. Dit is mijn infrarode bron. Ik plaatste hem om een hoek, zodat mijn infraroodcamera hem niet kon zien. Daarna heb ik verschillende voorwerpen voor de camera geplaatst om te zien hoe ze dit infrarode licht weerkaatsten.

Laten we beginnen met iets leuks. Hier is een tegelbord. Hetzelfde spul waar die whiteboards in klaslokalen van gemaakt zijn. Wat gebeurt er als er infrarood licht op valt? Dit gebeurt er.

infraroodbeeld van een whiteboard — Rhett Allain

Dit is een samengesteld beeld (voor het geval je het nog niet kon zien). De infraroodcamera die ik gebruik (de FLIR One) heeft zowel een zichtbaar-lichtcamera als een IR-camera. Ik heb een deel van het zichtbare beeld uitgesneden en op het IR beeld geplaatst om duidelijker te maken waar je naar kijkt. Het belangrijkste deel is de lichte vlek in het midden van het bord. Dat is een reflectie van het strijkijzer. Oh, wil je het strijkijzer ook zien? Hier is het dan.

infrarood beeld van een heet strijkijzer — Rhett Allain

Merkt u de reflectie op de vloer? Dat komt omdat mijn gladde keukenvloer infrarood licht weerkaatst, en je kunt een beeld zien met de camera. Ja, dat is geweldig.

En hoe zit het met een wit T-shirt?

infraroodbeeld van een wit shirt — Rhett Allain

Geen vlek. Het reflecteert niet veel infrarood. En een zwart shirt? Dat ziet er in het infrarood net zo uit.

infraroodfoto van een zwart overhemd — Rhett Allain

Dus, hoewel de twee T-shirts er voor mensenogen verschillend uitzien (in het zichtbare licht), zijn ze in het infrarood vrijwel hetzelfde. Dat beantwoordt zo’n beetje de tweede vraag over kleding. Weerspiegelt wit meer infrarode straling op uw lichaam? Neen. Het is niet omdat het wit is, dat het “infrarood reflecterend” is.

Weetje wat wel erg infrarood reflecterend is? Ruimtedekens. Die glimmende mylar dekens die je in geval van nood kunt gebruiken. Weet je wat ook een verschil maakt? Water. Hier, kijk hier eens naar. Dit is een afbeelding van een T-shirt met wat water erop naast een stuk mylar.

infraroodfoto van een nat T-shirt — Rhett Allain

Dat donkere spul op het shirt is maar een heel klein beetje water. Als het water een faseovergang maakt van een vloeistof naar een gas, kost dat energie. Deze energie komt van de rest van het vloeibare water, waardoor de temperatuur daalt. Dit is precies waarom mensen zweten: we koelen af door het verdampingsproces. Kijk ook eens naar het mylar aan de rechterkant. Het ziet er anders uit omdat het zowel het zichtbare als het infrarode licht reflecteert. Dat maakt het nogal moeilijk om de temperatuur te meten met een infraroodcamera, omdat je gereflecteerd licht ziet in plaats van uitgezonden licht.

Nu is het tijd om het emissie- vs. reflectieprobleem te bespreken. In de wereld van infraroodcamera’s kunnen verschillende materialen een verschillende emissiviteit hebben. De emissiviteit van een voorwerp kan een waarde hebben tussen 0 en 1. Als een voorwerp alleen infrarood licht uitstraalt en helemaal niet reflecteert, is dat een emissiviteit van 1. Iets dat alleen infrarood licht reflecteert, heeft een emissiviteit van nul.

De T-shirts (zowel de zwarte als de witte) hebben een emissiviteit die heel dicht bij 1 ligt – ze reflecteren niet echt veel infrarode straling. Maar mylar heeft een emissiviteit die dicht bij nul ligt.

Dat is het antwoord op de vraag. In de meeste gevallen ziet witte kleding er in het infraroodspectrum net zo uit als zwarte kleding. Ze reflecteren allebei ongeveer evenveel warmtestraling. Dat betekent dat je beter af bent met witte kleren, omdat ze niet zoveel zichtbaar licht absorberen. Maar wacht eens! Zou er een speciaal geval zijn waarin zwart beter is?

Laten we teruggaan naar de zwarte kleding van de bedoeïenen. Wat is hier aan de hand? Er is meer aan de hand met verwarming en koeling dan alleen de kleur van de kleding. Hoe zit het met verdamping? Hoe zit het met de wind? Een mogelijke reden voor de zwarte kleding is een soort van schoorsteen effect. Het idee is dat de zwarte kleding de ruimte tussen het doek en de mens verwarmt om een opwaartse luchtstroom te bevorderen (zoals een schoorsteen). Deze luchtstroom draagt bij aan de afkoeling van de mens. Maar misschien zie je het probleem. Je moet een luchtruimte hebben tussen de stof en de huid. Ik weet niet hoe het met u zit, maar mijn overhemden zitten niet zo los. Ik vermoed dat er maar weinig mensen zijn die kleding dragen op de bedoeïenenmanier – maar voor die mensen kun je het misschien beter bij zwart houden.

Maar wacht! Er is nog meer! Er zijn zoveel variabelen in deze zwart-wit kledingkwestie dat dit een geweldig beginpunt zou kunnen zijn voor een experiment op een wetenschapsbeurs (je weet wel… voor kinderen). Ik zal eerlijk zijn, ik ben niet zo dol op wetenschapsbeurzen in het algemeen, maar als je een project gaat doen, lijkt dit me een geweldig iets om te bestuderen. Hier zijn wat ideeën om je op weg te helpen.

Gegevensverzameling: Als je een infraroodcamera wilt aanschaffen (ze zijn erg handig), kun je een aantal geweldige gegevens verzamelen. Als je geen infraroodcamera hebt, kun je nog steeds zinvolle gegevens verzamelen met een paar kleine temperatuursensoren.
Weerkaatsen verschillende soorten kleding anders infraroodlicht? Hoe zit het met die “ademende” shirts? Hoe zit het met andere dingen, zoals zijde?
Zet een aantal mensen bij elkaar en meet hun lichaamstemperatuur met losse versus strakke kleding.
Hoe zit het met de wind? Maakt de kleur van kleding uit bij een lichte bries?
Hoe zit het met de vochtigheid van de lucht? Welke invloed heeft dat op kleding van verschillende kleuren?

Moet je wit of zwart dragen op warme dagen? Hier's de gegevens

More Great WIRED Stories

Laat een antwoord achter Antwoord annuleren