Voir la source de Lumière, couleurs et chaleur

{{Tuto Details
|Licences=Attribution (CC-BY)
|Description=La lumière du soleil chauffe, mais toutes les surfaces chauffent-elles autant ?
|Disciplines scientifiques=Earth Sciences, Optical
|Difficulty=Easy
|Duration=30
|Duration-type=minute(s)
|Tags=Climat, Réchauffement climatique, Urbanisme, Aménagement, Habitat, Albédo, Réflexion et absorption de la lumière
}}
{{Introduction
|Introduction=Avec le réchauffement climatique, les épisodes de canicule sont de plus en plus fréquents et affectent les populations, en particulier dans les villes. Pourquoi les couleurs et les matériaux utilisés dans la construction sont-ils essentiels pour comprendre et pour limiter l'augmentation de chaleur dans les habitations ?
}}
{{Materials
|ItemList={{ItemList
|Item=Papier
}}{{ItemList
|Item=Aluminium
}}{{ItemList
|Item=Feutre de couleur
}}{{ItemList
|Item=Ruban adhésif
}}{{ItemList
|Item=Ciseaux
}}{{ItemList
|Item=Carton
}}{{ItemList
|Item=Projecteur
}}
}}
{{Tuto Step
|Step_Title=Réunir le matériel
|Step_Content=* un projecteur (spot) ou une journée ensoleillée
* une	plaque de carton
* du papier blanc
* du papier aluminium
* un feutre	noir
* une paire de ciseaux
* du ruban adhésif
* option : un thermomètre
}}
{{Tuto Step
|Step_Title=Préparer le matériel
|Step_Content=* Découper deux bandes de papier blanc et	deux bandes de papier aluminium de même taille (par exemple 15cm x	3 cm)
* A l’aide du marqueur,	colorier	en noir	l’une	des bandes de papier blanc et	l’une des bandes d’aluminium (sur une seule face)
* Avec l’adhésif, coller les quatre	bandes de papier côte à côte sur une plaque de carton sans	qu’elles se touchent, en plaçant les faces coloriées en noir	vers le haut
}}
{{Tuto Step
|Step_Title=Lancer l'expérience
|Step_Content=*Placer la plaque de carton sous le projecteur allumé ou	au soleil
*Attendre au	moins 15	minutes, puis mesurer la température des bandes à l’aide du	thermomètre ou en les touchant du bout du doigt et comparer.

Remarque : l'expérience peut être poursuivie plus longtemps, en contrôlant régulièrement la température, les résultats seront encore plus nets.  On peut aussi tester d'autres matériaux, comme la terre, la pierre, le tissu, le carton, le bois, le plastique et d'autres matériaux, et différentes couleurs claires ou sombres.
}}
{{Notes
|Observations=Après plusieurs minutes d’exposition aux rayons lumineux, les différentes bandes de papier et d’aluminium n’ont pas la même température. L’aluminium est devenu plus chaud que le papier, et les bandes coloriées en noir sont plus chaudes que celles de couleur claire.
|Avertissement=Cette expérience ne peut pas fonctionner avec des lumières dites « froides », comme les lampes à LED ou les néons, dont la lumière ne dégage que très peu de chaleur.
|Explanations=Les couleurs sombres absorbent plus la lumière, elles chauffent donc plus rapidement que les couleurs claires. Certains matériaux capturent et conservent mieux la chaleur que d’autres. Le métal, comme ici l’aluminium, absorbe mieux la chaleur que le papier, il chauffe donc plus vite et reste chaud plus longtemps lorsqu’il est placé au soleil.
|Deepen=Lorsqu’une surface est exposée à la lumière du soleil ou à autre une source lumineuse chaude, sa température augmente car elle absorbe une partie de la chaleur contenue dans les rayons lumineux, et en renvoie une partie. On dit qu’elle réfléchit une partie de la lumière. Cette augmentation de température sera plus ou moins importante selon la couleur et la matière de la surface éclairée. Les surfaces de couleur claire réfléchissent plus la lumière, et donc accumulent moins vite la chaleur que les surfaces sombres. Ce phénomène est appelé « albédo ».

Certains matériaux, comme le métal, la pierre ou le bitume qui recouvre les routes, absorbent et conservent plus longtemps la chaleur que d’autres matériaux comme le papier, le tissu ou le bois.
|Applications=Les bâtiments et les toitures de couleur sombre emmagasinent plus de chaleur que ceux de couleur claire. C’est pour cette raison que les habitations sont souvent de couleur claire dans les régions très exposées au soleil et à la canicule, comme c’est le cas en Grèce par exemple. 

Au contraire, on utilisera plutôt des couleurs sombres et des matériaux qui accumulent mieux la chaleur dans les équipements qui utilisent l’énergie solaire pour produire de la chaleur, tels que les chauffe-eau solaires et les fours solaires.

Dans les villes, les grandes étendues de béton ou de goudron, comme les routes, les parkings, certaines cours d’école, les grandes places et les grands ensembles d’immeubles, deviennent des îlots de chaleur urbains (ICU). Ces zones forment des « bulles de chaleur », où il peut être très pénible de vivre, car la nuit elles libèrent la chaleur accumulée durant la journée, et ne se rafraîchissent pas suffisamment. Ce phénomène devient de plus en plus problématique avec l’augmentation des températures causée par le réchauffement climatique. *


Pour limiter les îlots de chaleur dans les villes, il existe différentes techniques. Le plus efficace est de conserver ou de créer des points d’eau et des zones boisées ou végétalisées (pelouses, toitures végétales), de favoriser une bonne circulation naturelle de l’air, et d’utiliser pour les constructions des matériaux qui réfléchissent beaucoup les rayons du soleil.
|Related=* Absorption	de la lumière

* Isolation	thermique
* Aluminium	et noir dans les équipements solaires
* Noir	ou blanc ?
* Chauffe-eau	solaire
|Objectives=* Montrer	que	les surfaces exposées au soleil ne se réchauffent pas de la même	manière en fonction de leur couleur et de leur matériau
* Aborder	les	notions de lumière réfléchie et absorbée
* Comprendre	le lien entre l’absorption	de l’énergie lumineuse et l’augmentation de chaleur
* Faire	le lien avec les	problématiques liées au réchauffement climatique, la fonte des	glaces, la construction et les	îlots de chaleur urbains, les	équipements à énergie solaire thermique.
|Animation=Il est intéressant de proposer cette expérience dans le cadre d’animations consacrées au réchauffement climatique et à ses enjeux, à l’écoconstruction, aux énergies renouvelables ou encore à l’aménagement des villes.

L’expérience peut servir d’introduction à un défi-climat, où les participants devront formuler des propositions pour limiter l’augmentation de température dans un environnement urbain.
}}
{{Tuto Status
|Complete=Draft
}}