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Es conocido el hecho que convenga usar ropa de colores claros cuando hace calor y estamos expuestos a la luz solar. La razón es que los colores claros reflejan más de la radiación que reciben, que los colores oscuros, los cuales absorben más radiación que los primeros. Al absorber mayor cantidad de radiación se calientan más rápido, llegan a una temperatura más alta, y transfieren más calor al entorno. Esta experiencia pretende mostrar cuál es la relación entre los colores oscuros y los claros, en cuanto a la absorción de radiación, principalmente térmica.

Para realizarla vamos a exponer dos latas, una pintada de blanco y una pintada de negro, a la luz de una bombilla incandescente de 60 watts, la cual entrega bastante calor al entorno (también se puede realizar a la luz del sol) registrando los cambios de temperatura hasta que ésta esté casi estable y luego graficar los resultados.

Latas

Las latas son de conserva, pero también se pueden utilizar las de bebidas, de aluminio. Están pintadas con esmalte sintético en aerosol y puestas dentro de un recipiente de telgopor para aprovechar el calor de la bombilla y para evitar corrientes de aire que afecten la temperatura de las latas. Los cables conectan los termómetros Dallas DS1820 con la placa Arduino.

Los termómetros están compuestos solamente por el integrado (ver imagen debajo) y no están en contacto con la lata, de modo que midan la temperatura del aire en su interior.

DallasLos termómetros Dallas transmiten mediante el protocolo 1-Wire por el pin DQ (pin 2) y los otros dos pines son para tierra y Vcc.

El único requerimiento es una resistencia de 4.7KO entre el pin de datos y el de Vcc.

Debajo está el esquema de conexión.

 

 

 

 

 

Termometros-Esquema_esquema

Al comenzar el experimento nos aseguramos que ambas latas se encuentren a la misma temperatura. Ubicamos la lámpara de forma equidistante a las latas y la encendemos. El registro de datos duró 42 minutos y el gráfico resultante es este:

chart_1

en el cual se nota claramente la rapidez del aumento de temperatura de la lata negra por sobre la blanca y el más alto valor que logró. Por lo tanto, la lata negra se calentó más que la blanca y de ese modo calentó el aire en su interior, cuya temperatura es la que registramos.

Así es que nuestro cuerpo siente más calor cuando está dentro de una ropa oscura, que dentro de una clara.

Aquí dejo el diagrama de conexión a la placa Arduino:

Termometros-Proto_bb

Y el sketch de Arduino, para el cual utilizamos las librerías OneWire y DallasTemperature de aquí:

#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>

#define TBLANCO 3
#define TNEGRO 2

int start;

// objetos 1-Wire
OneWire busBlanco(TBLANCO);
OneWire busNegro(TNEGRO);

// objetos de termómetros
DallasTemperature sensorBlanco(&busBlanco);
DallasTemperature sensorNegro(&busNegro);

void setup(void)
{
  // inicializamos el puerto serie
  Serial.begin(9600);
  // inicializamos los sensores
  sensorBlanco.begin(); 
  sensorNegro.begin();
  // tiempo de comienzo
  start = millis();
}

void loop(void)
{ 
  // pedimos la temperatura a los sensores
  sensorBlanco.requestTemperatures(); 
  sensorNegro.requestTemperatures(); 
  // Imprimimos el tiempo transcurrido en milisegundos y
  // los valores de los sensores
  Serial.print(millis()-start);
  Serial.print(";");
  Serial.print(sensorBlanco.getTempCByIndex(0));
  Serial.print(";");
  Serial.println(sensorNegro.getTempCByIndex(0));
  // 5 segundos de espera
  delay(5000);
}