Soru:
Bir bilim insanı, aynı malzemeden yapılmış iki özdeş kutuyu boyuyor: birini beyaza, diğerini siyaha. Daha sonra kutuların içine birer termometre yerleştirip güneş ışığı altında 30 dakika bekletiyor. Deney sonunda kutuların iç sıcaklıklarını ölçtüğünde hangi kutu daha sıcak çıkar? Nedenini, ışığın soğurulması ve yansıtılması kavramlarını kullanarak açıklayınız.
Çözüm:
🔬 Bu bir kontrollü deney sorusudur ve açık-koyu renk etkisini net bir şekilde gösterir.
- ➡️ 1. Adım - Bağımsız Değişken: Bu deneydeki tek değişken kutuların rengidir. Diğer tüm faktörler (malzeme, boyut, süre, güneş ışığının geliş açısı) aynı tutulmuştur.
- ➡️ 2. Adım - Gözlem: Beyaz kutu, gelen güneş ışığının (görünür bölge ve kızılötesi) büyük bir kısmını yansıtacaktır. Siyah kutu ise gelen ışınımın büyük kısmını soğuracaktır.
- ➡️ 3. Adım - Enerji Dönüşümü ve Sonuç: Siyah kutunun soğurduğu ışık enerjisi, kutunun yapıldığı malzemenin kinetik enerjisini (titreyen atomların enerjisi) artırır, yani ısı enerjisine dönüşür. Bu ısı, kutunun iç ortamına iletilir ve termometrenin daha yüksek bir sıcaklık göstermesine neden olur. Beyaz kutuda ise enerjinin çoğu yansıtıldığı için ısıya dönüşen enerji miktarı çok daha azdır.
✅ Cevap: Siyaha boyalı kutunun içi daha sıcak çıkar. Çünkü koyu renkler ışığı (ve dolayısıyla enerjiyi) daha az yansıtıp daha çok soğurur ve bu enerjiyi ısıya dönüştürür.
