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花盆顏色導熱實驗

最近,有花友在咖啡色花盆外圍包一圈鋁箔紙用來防曬降溫,我本來以為是很合情合理的事,但有許多花友卻不這麼認為,覺得鋁箔紙有保溫效果,又或是導熱快,這樣可能有反效果!?

物理現象這種東西,當我們習以為常時,它就是個常識… 時常關注科普新知識多少都會知道,有些現象會顛覆我們既有的物理常識,但其實只是我們對細節瞭解不夠透徹,當我們理解了其中的原理就會明白,這個看似異常的現象,其實再正常不過。

小時候有玩過放大鏡聚光,當光聚在白紙上時,需要等一段時間才會慢慢燒起來,有時候陽光不夠強時,還燒不起來… 但是只要用麥克筆畫上黑色的點,再去聚光時,馬上就會冒煙、燃燒。

我們之所以能看到物體的顏色,是因為它吸收了太陽全光譜的光線之後,只將其中無法吸收的光譜反射出來,白色就是因為反射出了大部份的光線,白色的光吸收率較低,而黑色則是吸收了大部份的光線,所以光吸收率較高,吸收的光都會轉換成熱能。

有一種太陽能熱水器,並不是藉由太陽能光電板發電煮熱水,而是透過一塊布滿水線,用黑色板子吸熱煮熱水的方式產生熱水。

而鋁箔紙反射出的光線,比白色還要更多、更能防曬是再合理不過! 所以我不明白為什麼會有這麼多人認為,包上鋁箔紙會讓盆內會更熱? 就光線吸收轉熱這方面,鋁箔紙理應比咖啡色、黑色花盆,還要有效防曬、減少高溫情況。

我不確定鋁箔紙是否含有其他材質? 如果是鋁佔多數成份,純粹以熱傳導而言,金屬的導熱肯定比塑膠更好!

有個重點必須釐清,在不考慮光照致熱的條件下,熱傳導的主要熱源是氣溫,也就是現在空氣溫度35度,那麼盆就會被傳導到近35度,氣溫下降到30度,也會因為傳導好而降溫,而不會出現盆內比盆外高溫的情況;當土表吸光致熱,則可能超過氣溫的情況。

若認為鋁箔紙會有保溫效果,防止盆內的熱能散去,那麼塑膠盆蓄熱程度應該比鋁箔紙更高! 所以,針對深色塑膠盆包上鋁箔紙會更蓄熱的疑慮,以目前我能想得到的物理邏輯,應該是沒那麼糟? 如果與我認知不同,很歡迎花友們接續討論…

說的再多,還不如實際做實驗來得有說服力… 本次實驗僅討論不同顏色花盆吸收陽光致熱的程度,實驗分成兩組,一組沒包鋁箔紙,一組有包;兩組都準備白、黑、咖啡色3種不同顏色塑膠花盆,在25度冷氣房靜置一段時間之後,再拿到頂樓曬太陽。

因為太陽從照片上方斜照過來,所以我把盆全轉過來,防止裡面沒包鋁箔紙的部份被曬到,而影響結果… 本來只打算曬10分鐘,但天候正好陰晴不定,所以等了20分鐘,等到一波直曬時間較長的陽光,才搬回室內測量結果…

等待之餘,觀察了這盆水耕試種景天… 有人說水這樣曬會煮根,但摸了摸,溫度也只比白盆高一點點,畢竟透明的盆、透明的水,吸熱率本就不高,應該是那些顏色變深的根在吸熱比較多。

我都沒換水,只補水而已,才會看起來有點髒… 根系團結到拔不出來,想換水就必須要斷根,讓它重新長根。

實驗結果

沒包鋁箔:黑色39.9度、咖啡色37.5度、白色30.3度
有包鋁箔:黑色31.9度、咖啡色31.4度、白色30.1度

實驗心得

全部測量時間,前後不超過1分鐘,盡量減少變因… 但這次的實驗曬的不夠久,太陽也不夠大,如果大晴天直曬幾小時,差別應該會更明顯!

許多車內用的擋風玻璃隔熱墊,外層的材質都是如鋁箔紙的顏色,就是要用來反射光線,而實驗也證實了鋁箔紙防直曬增溫的效果,所以我大部份都是用白盆、白盤、白架子。

📷 圖文授權:藍翼光
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