Citat:
Ursprungligen postat av jallaballa
Det är sant och i ett helt mörkt rum spelar det därför ingen roll vilken färg kopparna har.
att den vita koppen reflekterar solljuset mer än den svarta ger en väldigt marginell effekt.
säg att du har en ett värde på solljusets instrålningstäthet som är, utanför atmosfären; 1,37kW/m². på jordytan kan vi approximera den till ett värde som är hälften så stort, ~ 0,7 kW/m² vilket inte är orimligt.
räknar du effekten av det på arean av en helt svart kaffekopps sida som är ~ 90cm² = 0.009m² och träffas av solstrålarna så får du (700W/m²)*(0,009m²)=6,3W
Medans om vi räknar bara på den värmen som strålar ut från koppen (utan att ta hänsyn till konvektion) så får vi med 80-gradigt kaffe vid 293K (rumstemperatur): (((5,67040*(10^-8))W/m²K^4*(353K)^4))-(((5,67040*(10^-8))W/m²K^4*(293K)^4))~=462W/m² (Stefan Boltzmanns Lag)
Vilket om man tar hänsyn till kaffekoppens mantelarea (250cm²=0,025m²) strålar ut 462W/m²*0,025~ 11,6W (vid 80 grader celcius).
Och detta är endast via värmestrålning, vilket står för en väldigt liten del av själva avsvalningen. Den mesta förlusten sker via konvektion. Men, det lämnar jag åt någon annan att räkna på.
Iaf, så kan vi kolla på hur mycket dessa 6,3W förhindrar avsvalnaden av kaffet. Vi kan t.ex. kolla på hur lång tid det skulle ta att värma koppen till 80 grader om det inte blev några värmeförluster genom konvektion och värmestrålning (orimligt såklart). Vi räknar på att koppen rymmer 0,5l. Då får vi (4,19 kJ/(kg·K))*0,5kg*80K=167kJ
6,3W = 6,3J/s, Tiden=167kJ/(6,3J/s)=26507s=7,4h
Det skulle alltså ta 7,4 timmar att värma kaffekoppen från rumstemperatur till 80 grader med solens hjälp om man inte hade några värmeförluster. Och, vi vet att en kopp kaffe svalnar rejält mycket snabbare än så.
Slutsats: Det gör en liten skillnad, men den är väldigt liten. Och det har att göra med att kaffekoppen absorberar värme från solens strålar och inte att färgen skickar ut mer värme. Fast, rätta mig gärna om jag har räknat fel. Jag gjorde det här ganska snabbt...
Edit: ändrade volymen på kaffekoppen så att det skulle stämma bättre. Dessutom så kan man inte räkna med att solen gör så stor inverkan inomhus. Kanske snarare hälften så mycket. Vilket skulle betyda att det skulle ta 14,8 timmar att värma kaffet. (samma tid för det att svalna genom endast värmestrålning från koppens väggar, utan att räkna med instrålande värme från väggar, luftens uppvärmning osv.).