Se escludiamo il calore geotermico, il Sole è il fondamentale responsabile del calore della superficie terrestre. Dal sole arriva, attraverso lo spazio, energia sotto forma di radiazione a onda corta, questa colpisce la superficie terrestre, che in base alle differenti caratteristiche della sua struttura assorbe in maniera differente il calore, e lo riemette poi, sotto forma di radiazione lunga, nello spettro dell’infrarosso.
Lo scopo di questa stazione di gioco è proprio quello di dimostrare come differenti superfici assorbano di più o di meno l’energia proveniente dal Sole, che è ovviamente sempre lo stessa, per zone limitrofe.
Possiamo valutare questa proprietà della materia sfruttando la legge di Stefan-Boltzmann, che ci dice che l’energia riemessa da un corpo è proporzionale alla sua temperatura alla quarta, moltiplicata per una costante: E= σT4. In pratica, più un oggetto emette radiazione all’infrarosso, più la sua temperatura sarà elevata.
Le pistole a infrarossi in dotazione fanno proprio questo: in base alla radiazione che rilevano, ci dicono che temperatura ha il corpo specifico, di cui sono composte le sei zone: asfalto nero, prato, sabbia, superficie metallica, gomma, sassi bianchi. Come detto, ogni corpo assorbe l’energia del sole in maniera diversa: in generale i corpi scuri si scaldano molto di più dei corpi chiari, l’erba si riscalda meno dell’asfalto, etc. Con questo esperimento si capisce come sia estremamente importante, soprattutto in campo urbano, avere a disposizione superfici naturali, composte da erba e terreno, piuttosto che artificiali, fatte da asfalto e cemento, per mitigare gli effetti del riscaldamento globale e delle sempre più frequenti ondate di calore.
If we exclude geothermal heat, the Sun is the first responsible for earth’s surface temperature. From the sun arrives, through space, energy in the form of short-wave radiation. It hits the earth’s surface, which according to the different characteristics of its structure absorbs the heat in a different way, and then re-emits it, in the form of long radiation, in the infrared spectrum.
The purpose of this game station is precisely to demonstrate how different surfaces absorb more or less the energy coming from the Sun, which is obviously always the same, for neighboring areas.
We can evaluate this property of matter by using Stefan-Boltzmann’s law, which tells us that the energy re-emitted by a body is proportional to its temperature: E= σT4. In practice, the more an object emits infrared radiation, the higher will be the temperature.
The provided infrared guns do just that: based on the radiation they detect, they tell the temperature of the six different zones: black asphalt, grass, sand, metal surface, rubber, white stones. As mentioned, each body absorbs the sun’s energy in a different way: in general, dark bodies heat up much more than light color bodies, grass heats up less than asphalt, etc. With this experiment we understand how it is extremely important, especially in the urban field, to have natural surfaces available, made up of grass and soil, rather than artificial ones, made up of asphalt and concrete, to mitigate the effects of global warming and the increasingly frequent heat waves.