炎熱的夏日，你是否考慮過穿什么顏色的衣服會讓你感到更涼爽？研究發(fā)現(xiàn)，衣服的顏色實際上會影響我們對熱的感知度。

本文通過DFRobot Gravity: SCI采集模塊、光線傳感器和溫度傳感器來研究顏色對光熱吸收的影響。通過對比不同顏色衣服在吸收熱量方面的差異，使您了解顏色的熱量吸收特性，為您在炎熱的夏天選擇合適的衣服提供科學(xué)指導(dǎo)。

DFRobot Gravity: SCI采集模塊是一款功能強(qiáng)大且高度集成的數(shù)據(jù)采集模塊，具有屏幕顯示、傳感器自動識別、傳感器校準(zhǔn)、數(shù)據(jù)存儲、RTC時鐘以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換等多功能，讓數(shù)據(jù)采集變得更加便捷和高效。此外，SCI采集模塊支持多種供電方式，可通過I2C接口輸出傳感器采集的物理量數(shù)據(jù)，兼容Arduino、micro:bit、掌控板、行空板、樹莓派等硬件平臺。

【材料】

DFRobot Gravity: SCI采集模塊 x 1

DFRobot Gravity: I2C VEML7700 環(huán)境光傳感器 x 1

DFRobot Gravity: SHT31-F數(shù)字溫濕度傳感器 x 1

4pin連接線 x 2

Type C USB數(shù)據(jù)線或電池盒

彩色紙（例如，黑色、白色、紅色、藍(lán)色、綠色）x 5

光源（例如燈或陽光）

【設(shè)置】

1.通過電池或C型端口為SCI模塊供電。
2.將光傳感器和溫濕度傳感器分別連接到端口2和端口3。傳感器將被自動識別，其數(shù)據(jù)將顯示在屏幕上。

如果您之前已將傳感器連接到端口1，斷開傳感器后數(shù)據(jù)不會消失。如果要刪除數(shù)據(jù)顯示，您需要轉(zhuǎn)到選擇"SKU"，然后選擇"NULL"。

【實驗】

在這個實驗中，準(zhǔn)備五個相同的紙盒，但是每個紙盒要有不同的顏色，然后將溫度傳感器插入每個盒子中，以測量特定時間段內(nèi)的溫度變化。通過使用光傳感器作為控制變量，確保光照條件在整個實驗過程中保持不變，進(jìn)行逐一測量。

1.準(zhǔn)備盒子

將彩紙折疊成五個盒子，確保每個盒子的大小大致相同（7 x 5 x 3厘米）。在每個盒子的側(cè)面挖一個小孔以插入溫度傳感器，并用一條膠帶蓋住孔以防止空氣逸出。將光傳感器放在盒子旁邊。

2.設(shè)置實驗

將盒子放在可以接受陽光直射的地方，或者用燈作為備用光源。為了確保盒子均勻地暴露在光線下，并且保證實驗是在相同的條件下開始的，需要記錄每個盒子的初始溫度和光線值，并驗證這些值是否大致相同。

SCI模塊有一個內(nèi)置的系統(tǒng)時鐘，我們可以將其用作計時器。將數(shù)據(jù)刷新率設(shè)置為1秒，然后查看屏幕右上角的時鐘。記下時間并開始記錄你的數(shù)據(jù)。

3.記錄數(shù)據(jù)

開始錄制時請按R按鈕，進(jìn)行15分鐘的實驗，然后再次按R鍵以暫停錄制。轉(zhuǎn)到下一個盒子并重復(fù)此過程。繼續(xù)這樣做，直到你記錄了所有盒子的數(shù)據(jù)。
所有數(shù)據(jù)都將存儲在同一個CSV文件中，每次數(shù)據(jù)記錄暫?；蜷_始后都會有一個空行作為標(biāo)記。

【數(shù)據(jù)分析】

從實驗中收集數(shù)據(jù)后，可以使用CSV文件創(chuàng)建一個多線圖，以顯示每種顏色的溫度隨時間的變化。該圖可以幫助回答以下問題：

1.哪種顏色的溫度讀數(shù)最高？
2.哪種顏色的溫度讀數(shù)最低？
3.每種顏色的溫度是否以相同的速度升高？

【結(jié)論】

通過查看圖表，可以很容易地看到整個實驗中每種顏色的溫度變化。溫度讀數(shù)最高的顏色吸收的熱量最多。紅色的衣服是最容易吸熱的, 黑色的衣服會吸收光熱最多，因為黑色能夠吸收所有光譜顏色的光線，將其轉(zhuǎn)化為熱能。相比之下，白色衣服會反射大部分光線，吸收較少的光熱。藍(lán)色、綠色在光譜中的波長較長，能量較低，因此相對較少吸收光熱。

這個研究結(jié)果同樣可以幫助人們設(shè)計節(jié)能建筑。選擇這種特定的顏色作為建筑外墻或屋頂?shù)耐苛?，可以幫助減少熱量的傳遞。這意味著在夏季，建筑物能夠更好地阻擋太陽輻射，減少室內(nèi)溫度的上升，從而降低冷卻需求和能源消耗。此外，在寒冷的冬季，這種顏色也可以吸收更多的太陽輻射熱量，提供額外的暖氣效應(yīng)，減少取暖能源的使用。

關(guān)于該項目的詳細(xì)的介紹，您可以訪問“DF創(chuàng)客社區(qū)”—“SCI數(shù)據(jù)采集模塊： 探索顏色、光線和熱量間的關(guān)系”了解更多。

上海智位機(jī)器人

上海智位機(jī)器人成立于2010年，是全球領(lǐng)先的從事開源硬件、機(jī)器人產(chǎn)品和科創(chuàng)教育的高科技企業(yè)，打造了DFRobot、蘑菇云科創(chuàng)教育等品牌，是國內(nèi)最早的創(chuàng)客理念引入者和倡導(dǎo)者，創(chuàng)客教育的開拓者和引領(lǐng)者。旗下?lián)碛兄袊畲蟮木€上DF創(chuàng)客社區(qū)和創(chuàng)客空間——蘑菇云創(chuàng)客空間，提供豐富的線上和線下學(xué)習(xí)資源，構(gòu)建了一個自由、開放和富于創(chuàng)造力的交流空間。其Gravity產(chǎn)品已被全球超過100萬開發(fā)者選用。合作伙伴包括微軟、英特爾、Autodesk、霍尼韋爾、NASA、MIT等知名廠商和機(jī)構(gòu)。

審核編輯 黃宇