Deve usar branco ou preto em dias quentes? Aqui's os Dados

Deveria usar branco ou preto durante o Verão? Ou aquela outra questão ardente da moda: É correcto usar branco depois do Dia do Trabalho? Oh espere, essa pergunta não é realmente importante. Voltemos à pergunta de Verão.

Existem duas respostas para a pergunta de roupa preta vs. branca.

1. Veste roupa branca. Um objecto branco é branco porque reflecte luz branca, e a luz branca é uma combinação de todas as cores visíveis. Isto significa que uma camisa (ou calças) branca reflectirá a maior parte da luz e não aquecerá. Simples, certo?

2. Vestir Preto. Mas espere! E o beduíno nas regiões desérticas do Norte de África? Usam frequentemente roupas pretas, e está lá super quente. Parece que não usariam preto, a menos que houvesse uma vantagem. Talvez a roupa preta impeça que o calor do corpo reflicta de volta no humano – mantendo o corpo mais fresco do que uma roupa branca.

OK. Vamos ser claros. Esta roupa preta vs. branca não é exactamente uma questão resolvida. As pessoas estudam realmente este material – aqui está um artigo da Nature publicado em 1980: “Porque é que os beduínos usam vestes pretas em desertos quentes?”. Há claramente várias situações a considerar com a roupa beduína. Mas e os trajes mais comuns, como uma T-shirt? Deve-se usar uma T-shirt preta ou branca num dia quente de Verão?

p>A primeira coisa a considerar: Uma t-shirt preta fica mais quente do que uma branca? Posso explorar esta questão com uma câmara de infravermelhos. Como vê, tudo emite luz (radiação electromagnética). Algumas coisas super quentes (como um filamento de lâmpada ou um queimador de fogão) estão suficientemente quentes para que esta radiação EM emitida esteja no espectro visível, e nós podemos vê-la. Para a maioria dos outros objectos, a luz emitida tem um comprimento de onda que a coloca fora do alcance visível. A maior parte desta luz cai na região infravermelha.

Utilizando uma câmara especial, um sensor detecta a radiação infravermelha e utiliza-a para determinar a temperatura do objecto (na sua maior parte).

Então vamos a isso. Aqui estão algumas camisas penduradas à luz do sol.

Now for an infrared image. Nota: esta é uma imagem a cores falsas. Uma vez que não podemos realmente ver luz infravermelha, as diferentes cores nesta imagem correspondem a diferentes comprimentos de onda na região de infravermelhos.

Desta imagem posso obter a temperatura das camisas. OK, tecnicamente há um pequeno problema na medição da temperatura, mas vou abordar isso em breve. A T-shirt preta da direita media 131,0 Fahrenheit e a branca da esquerda 111,8. Sim, é evidente que a camisa preta estava mais quente. Fora isso, não houve verdadeiras surpresas.

Mas vá lá. Já sabia disto. Na verdade, até pode fazer a sua própria experiência. Pegue num papel – uma peça branca e uma peça preta. Coloque-os no exterior sob a mesma luz solar. Só tem de esperar alguns minutos antes de os recolher para perceber que o papel preto está mais quente.

Agora para a segunda pergunta. Será que uma T-shirt branca reflecte a radiação térmica do seu corpo de volta ao seu corpo para o aquecer? A resposta é sim. Talvez a pergunta devesse ser: Será que uma T-shirt branca reflecte mais radiação térmica do que uma roupa preta (estou a equacionar radiação térmica e luz infravermelha – a mesma coisa). Uma camisa branca é “branca por infravermelhos”? Será que reflecte mais radiação infravermelha do que uma camisa preta?

Que tal outro teste? Para medir a reflectividade de infravermelhos (não um termo real) de diferentes camisas, montei a seguinte experiência. Existe um ferro quente (mas não demasiado quente) que pode usar para tornar a sua roupa sem rugas. Esta é a minha fonte de infravermelhos. Coloquei-o numa esquina para que a minha câmara de infravermelhos não o pudesse ver. Depois coloquei diferentes objectos em frente da câmara para ver como reflectiam esta luz infravermelha.

P>Comecemos com algo divertido. Aqui está uma tábua de azulejos. É o mesmo material de que são feitos os quadros brancos nas salas de aula. O que acontece quando a luz infravermelha a atinge? Isto acontece.

Esta é uma imagem composta (no caso de não se poder dizer). A câmara de infravermelhos que estou a utilizar (a FLIR One) tem uma câmara de luz visível juntamente com uma câmara IR. Recortei uma parte da imagem visível e coloquei-a na imagem IR para tornar mais óbvio aquilo para que está a olhar. A parte importante é o ponto luminoso no meio do quadro. Isto é um reflexo do ferro de engomar. Oh, também quer ver o ferro? Aqui está.

Nota o reflexo no chão? Isto porque o meu chão de cozinha liso reflecte luz infravermelha, e é possível ver uma imagem com a câmara. Sim, isso é fantástico.

e que tal uma T-shirt branca?

No spot. Não reflecte muito infravermelho. E que tal uma camisa preta? Fica praticamente igual no infravermelho.

So, embora as duas T-shirts pareçam diferentes dos olhos humanos (no alcance da luz visível), são praticamente as mesmas no infravermelho. Isto responde praticamente à segunda pergunta sobre vestuário. O branco reflecte de volta mais radiação infravermelha no seu corpo? Não. Só porque é branco não o torna “reflector de infravermelhos”

Sabe o que é muito reflector de infravermelhos? Cobertores espaciais – esses cobertores mylar brilhantes que pode usar em caso de emergência. Sabe o que mais faz a diferença? A água. Aqui, veja isto. Esta é uma imagem de uma T-shirt com um pouco de água ao lado de um pedaço de mylar.

Que o material mais escuro na camisa é apenas um bocadinho de água. Como a água faz uma transição de fase de um líquido para um gás, é necessária energia. Esta energia provém do resto da água líquida, provocando uma queda de temperatura. É exactamente por isso que os humanos transpiram – arrefecemos através do processo de evaporação. Além disso, ver o mylar do lado direito. Parece diferente porque reflecte tanto a luz visível como a radiação infravermelha. Isto torna bastante difícil medir a temperatura com uma câmara infravermelha, porque está a ver luz reflectida em vez da luz emitida.

Agora é altura de discutir este problema de emissão vs. reflexão. No mundo das câmaras infravermelhas, diferentes materiais podem ter uma emissividade diferente. A emissividade de um objecto pode ter um valor entre 0 e 1. Se um objecto está apenas a irradiar luz infravermelha e não a reflecte de todo, isso seria uma emissividade de 1. Algo que apenas reflecte luz infravermelha teria uma emissividade de zero.

As T-shirts (tanto a preta como a branca) têm uma emissividade muito próxima de 1 – elas não reflectem realmente muita radiação infravermelha. Mas o mylar tem uma emissividade próxima de zero.

que responde praticamente à pergunta. Na maioria dos casos, as roupas brancas parecem-se exactamente com as roupas pretas no espectro infravermelho. Ambos reflectem aproximadamente a mesma quantidade de radiação térmica. Isso significa que ficará melhor com roupa branca, uma vez que não absorvem tanta luz visível. Mas espere! Poderá haver um caso especial em que o preto seja melhor?

Vamos voltar à roupa preta do beduíno. O que é que se passa aqui? Bem, há mais para aquecer e arrefecer do que apenas a cor da roupa. E a evaporação? E o vento? Uma das razões possíveis para a roupa preta é um tipo de efeito chaminé. A ideia é que a roupa preta aquece o espaço entre o pano e o humano para promover uma corrente de ar ascendente (como uma chaminé). Esta corrente de ar contribui para o arrefecimento do humano. Mas talvez se veja o problema. É preciso ter um espaço de ar entre o tecido e a pele. Quanto a si não sei, mas as minhas camisas não são assim tão soltas. Suspeito que há apenas algumas pessoas que usam roupa à moda beduína – mas para essas pessoas, talvez queira ficar pelo preto.

Mas espere! Ainda há mais! Há tantas variáveis nesta questão de vestuário preto vs. branco que isto poderia ser um grande ponto de partida para uma experiência de feira científica (você sabe … para crianças). Vou ser honesto, não estou muito interessado nas feiras de ciência em geral, mas se vai fazer um projecto, isto parece ser uma coisa óptima para estudar. Aqui estão algumas ideias para começar.

• Recolha de dados: Se quiser obter uma câmara de infravermelhos (são muito úteis), pode recolher alguns grandes dados. Se não tiver uma câmara de infravermelhos, poderá ainda recolher dados significativos utilizando alguns pequenos sensores de temperatura.
• Os diferentes tipos de material de vestuário reflectem a luz infravermelha de forma diferente? E quanto às camisas “respiráveis”? E quanto a outras coisas, como seda?

li>Ganhe um monte de pessoas e meça a temperatura do seu corpo com roupa solta vs. apertada.li>E quanto ao vento? A cor da roupa importa se houver uma ligeira brisa?

• E quanto à humidade do ar? Que impacto tem sobre as roupas de cores diferentes?

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