انرژی خورشیدی

دانش پژوهان گرامی در این جا قصد داریم شما را با  آزمایشی در رابطه با انرژی خورشیدی آشنا نماییم.

جذب یا انعکاس؟

وسایلی که نیاز دارید به شرح زیر می باشند:

1-  دو کاسه یا بشقاب پایه دار شیشه ای شفاف

2-  یک عدد ورق کاغذی سیاه

3-  یک عدد ورق کاغذی سفید

4-  دو تکه یخ مکعبی

مراحل کار:

1-  ورق های سیاه و سفید را بر روی سطحی و در معرض نور خورشید قرار دهید.( ورق ها نباید در تماس با یکدیگر باشند)

2-  روی هر یک از ورق ها بشقاب پایه دار را قرار دهید و درون هر یک یخ بگذارید.

3-  بعد از گذشت 5 دقیقه تکه های یخ را بررسی کنید و ذوب شدن آن ها را بررسی کنید.

4-  اگر هنوز ذوب نشده بودند اجازه دهید زمان بیش تری را در معرض نور خورشید قرار بگیرند.

5-  مرحله بررسی ذوب شدن کامل یخ،  ممکن است بسته به گرمای موجود بیش از 30 دقیقه زمان ببرد.

6-  کدام یخ سریع تر ذوب می شود؟ یخی که روی کاغذ سفید است یا یخی که روی کاغذ سیاه قرار دارد؟ ورق ها را لمس کنید و ببنید کدام گرم تر است؟ سپس ظرف ها را لمس کنید، اما مراقب باشید چون ظرف ها خیلی داغ هستند.

در این پروژه چه روی می دهد؟

یخی که بر روی کاغذ سیاه قرار دارد سریع تر ذوب می شود. احتمالا هر دو تکه یخ از همان ابتدا شروع به ذوب شدن می کنند، اما یخی که روی کاغذ سیاه قرار دارد از همان ابتدای کار کاملا ذوب می شود. چه اتفاقی می افتد؟

در ابتدا شما احتیاج دارید بدانید پرتوهای خورشید باعث ایجاد گرما می شود. نور و گرمای ساطع شده از خورشید را انرژی خورشیدی می گویند.

انرژی ستاره خورشید یکی از منابع عمده انرژی در منظومه شمسی می‌باشد. طبق آخرین برآوردهای رسمی اعلام شده عمر این گوی آتشین بیش از 14 میلیارد سال می‌باشد. در هر ثانیه 2/4 میلیون تن از جرم خورشید به انرژی تبدیل می‌شود. انرژی خورشید همانند سایر انرژی ها به طور مستقیم یا غیر مستقیم می‌تواند به دیگر اشکال انرژی تبدیل شود، همانند گرما و الکتریسیته و....

در این جا به همین دلیل قطعه یخی که روی ورق سیاه قرار دارد زودتر ذوب می شود. ورق سفید، نور و گرما را منعکس می کند به طوری که بیشتر باریکه های خورشیدی از کاغذ سفید منعکس می شود و به همین دلیل مدت زمان طولانی تری نیاز دارد تا گرم شود. ورق سیاه نور را جذب می کند و به طور کلی بیش تر اشعه های خورشیدی که به آن می رسد را جذب می کند و به همین دلیل سریع تر گرم می شود.

به تصاویر زیر نگاه کنید و چگونگی انعکاس و بازتاب را ببینید.

شیشه گرما را جذب می کند بنابراین حتی اگر شما کاغذی را زیر ظرف قرار ندهید، یخ با قرار گرفتن در ظرف شیشه ای ذوب می شود. در واقع بدون قرار دادن کاغذهای سیاه و سفید زیر ظرف ها، هر دو تکه یخ هم زمان ذوب می شوند.

کاغذ سیاه انرژی گرمای بیش تری را از ظرف شیشه ای جذب می کند، در حالی که کاغذ سفید انرژی خورشیدی را منعکس می کند و یخ دیرتر ذوب می شود.