張禾川

在炎熱的夏天，大家都會(huì)選擇穿淺顏色的衣服，因?yàn)闇\顏色的衣服不太吸熱，涼快。但實(shí)際上，如果在室內(nèi)，相同質(zhì)地相同款式的衣服，還是深色的衣服穿起來顯得更涼快一些。原因就是深色的衣服 ，雖然吸熱快，散熱也快。“物體吸熱本領(lǐng)與顏色的關(guān)系”在我們生活中處處可見。為了更好地探究這兩者的關(guān)系，我設(shè)計(jì)了這款“新型數(shù)顯示式顏色體熱能效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置”，它能很直觀地用數(shù)字顯示出不同顏色的物體吸（散）熱情況。

那么這款裝置具體如何操作呢？首先制作一個(gè)16cm×32cm×45cm的木箱子，并在頂端左右裝兩個(gè)白熾燈作為光（熱）源，底端安裝左右兩個(gè)數(shù)字式溫度顯示器，提供了更為相同的外部環(huán)境，減少空氣對流等對受熱物質(zhì)產(chǎn)生的干擾，又自制了木架子并配以相同光源。然后將不同顏色的物體分別與數(shù)字式溫度顯示器相連接（用電子數(shù)字式進(jìn)行定量式即時(shí)顯示，使其科學(xué)性與直觀性更強(qiáng)）。最后，當(dāng)打開光源時(shí)，就可以從數(shù)字式溫度顯示器讀出不同顏色的物體的吸熱數(shù)據(jù)。當(dāng)關(guān)閉燈源時(shí)，我們也可以從左右兩個(gè)數(shù)字式溫度顯示器讀出不同顏色物體的散熱快慢狀況。

我用這款裝置進(jìn)行了黑白兩色物體吸散熱對比試驗(yàn)以及紅、黃、綠、紫色等幾種顏色物體兩兩對比實(shí)驗(yàn)。所需材料如下：16cm×32cm×45cm的木箱子一個(gè)、40W、60W白熾燈泡各兩個(gè)（含燈座）、數(shù)字式溫度顯示器4個(gè)，不同顏色的物體8個(gè)、不同顏色碳素筆6只、浴霸燈2個(gè)、燒杯2個(gè)、溫度計(jì)2只、玻璃瓶2個(gè)。

當(dāng)采用白熾燈為熱光源時(shí)，記錄并分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（如圖1、圖2），發(fā)現(xiàn)黑白兩物體中，黑色物體比白色物體吸熱速度快，且黑色物體散熱速度比白色物體速度要快。增加紅、黃、綠、紫色等幾種顏色的紙盒進(jìn)行兩兩對比實(shí)驗(yàn)，從曲線圖可以直觀地看出：黑色的吸放熱情況明顯高于其他幾種顏色的物體。

為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)度，將原本 40W燈源改為60W后，實(shí)驗(yàn)結(jié)論依然是：吸熱速度的大小為黑色-紫色-紅色-白色，散熱情況也是如此，并且光源溫度越熱，黑色的吸散熱的速度比其他顏色的物體吸散熱更快（如圖3）。

用同樣的60W光源，對紅紫黃綠吸熱體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，吸熱速度由大到小排列為綠色-紫色-黃色-紅色，散熱情況也是如此。

通過以上發(fā)明實(shí)驗(yàn)裝置多次實(shí)驗(yàn)可知，黑色物體的吸熱速度比任何一種其他顏色的吸熱速度要快，這些常見顏色吸（散）熱能效的強(qiáng)弱排序?yàn)椋汉谏G色—紫色—黃色—紅色—白色。驗(yàn)證了“深顏色物體吸（散）熱能效比淺色物體強(qiáng)”的理論。

在實(shí)驗(yàn)過程中，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題，有待思考和改進(jìn)。比如，應(yīng)該增加數(shù)顯器的傳感器，對更多不同顏色的物體進(jìn)行同時(shí)測試比較，這樣可以有效提升實(shí)驗(yàn)的效率。在兩兩對比實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，黃色物體和白色物體吸散熱的速度最為接近，紫色和白色物體的吸散熱對比實(shí)驗(yàn)比黑白對比更為明顯，當(dāng)紅色和白色物體進(jìn)行吸散熱對比實(shí)驗(yàn)時(shí)，紅色物體的吸熱功能居然比白色要弱。這都有待于進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)求證。

（指導(dǎo)老師：陳歡慶、吳小美）