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Schwarz oder weiß, welche Farbe nimmt Wärme eher auf?

Die Sonnenfalle

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  • Papier, Stoff oder sonstige Materialien in hellen und dunklen Farbtönen

In diesem Versuch wollen wir testen, welche Farbe die meiste Wärme aufnimmt. Los geht’s also mit der Herstellung einer Sonnenfalle! Nutzen Sie die warme Jahreszeit und zeigen Sie den Kindern die (Wärme-)energie der Sonne!

Alltagsbezug

Wir alle haben sicherlich schon einmal den gut gemeinten Ratschlag gehört: "Wenn es draußen heiß ist und die Sonne den ganzen Tag lacht, dann zieh helle Kleidung an." Doch warum sollte man dies tun? Und was verbirgt sich hinter dieser Aussage eigentlich?

Versuchsüberblick

Die Kinder vergleichen verschiedene Farben auf ihre Eigenschaft Wärme aufzunehmen und zu speichern. Dazu legen sie verschiedenfarbige Papierbögen in die Sonne und erfühlen die Wärmeunterschiede.

In einem zweiten Schritt sammeln die Kinder Glasflaschen oder alte Blechdosen, umhüllen eine Flasche oder Dose mit weißem und das jeweils zweite Gefäß mit schwarzem Papier. Dann füllen sie in beide Gefäße Wasser und stellen diese in die Sonne. Nach einiger Zeit lässt sich ein deutlicher Temperaturunterschied des Wassers feststellen.

Achtung: Wenn Dosen verwendet werden, sollte ein Erwachsener die Dose am oberen Rand mit Sandpapier abschleifen, damit es kein Verletzungsrisiko gibt.

Der Versuch beginnt

Legen Sie gemeinsam mit den Kindern verschiedenfarbige Bögen Papier in die Sonne und fühlen mit den Händen von Zeit zu Zeit, welche Farben sich am meisten erwärmt haben. Nach einer Weile lässt sich ganz klar feststellen, dass der größte Wärmeunterschied zwischen dem weißen und schwarzen Bogen zu spüren ist.

Sagen Sie den Kindern, dass Sie sich nun gemeinsam dieser Tatsache zu Nutze machen wollen und versuchen möchten, ob das schwarze Papier auch schneller Wasser erwärmen kann.

Ummanteln Sie dazu zusammen mit den Kindern eine Flasche oder Dose mit weißem und die andere mit schwarzem Papier. Stellen Sie beide Flaschen oder Dosen in die Sonne und lassen sie die Kinder von Zeit zu Zeit mit ihren Händen fühlen, ob das Wasser im schwarz ummantelten Gefäß wärmer ist.

Nehmen Sie ruhig auch ein Thermometer zur Hilfe und messen Sie gemeinsam die Temperaturen in beiden Gefäßen. Bei kleineren Kindern kann in diesem Zusammenhang das Steigen und Sinken der Anzeige thematisiert werden

Reflektieren Sie in einem letzten Schritt gemeinsam mit den Kindern, warum es also besser sein könnte, im Sommer vor allem helle Kleidung zu tragen.

So geht es weiter

Da Sie gerade in der Sonne sind, bietet es sich an, ein weiteres Thema anzusprechen: Wenn uns sehr warm ist schwitzen wir, doch wieso ist das so? Vielleicht vermuten einige Kinder schon von ganz allein, dass es sich hierbei um ein Kühlsystem des Menschen handelt.

Auch können Sie den Kindern anhand des Versuchs einen ersten Einblick in das Themenfeld der erneuerbaren Energien geben. Der Versuchsaufbau ist nämlich ein sehr umweltfreundliches Wasserwärmesystem.

Der Hintergrund

Die Kinder beobachten, dass sich die Materialien unterschiedlich stark erwärmen. Verschiedene Farben werden bei Sonneneinstrahlung unterschiedlich warm. So nehmen helle Gegenstände im Vergleich zu schwarzen Materialien die Sonne weniger stark auf und fühlen sich weniger warm an. In einem schwarzen T-Shirt wird es im Sommer wärmer als in einem weißen.

Weiße Flächen werfen einen Teil des Lichts wieder zurück, sie „reflektieren“ den Großteil des Sonnenlichts, während schwarze Flächen viel davon „verschlucken“ und in Wärme umwandeln.

Genauso machen das die Solaranlagen, die die Kinder sicher schon auf einigen Dächern gesehen haben. Es sind schwarze Bleche unter Glas mit Rohren, die Sonnenwärme zum Wasserspeicher leiten. Ungefähr die Hälfte der Sonnenstrahlung besteht aus den wärmenden Infrarotstrahlen, die nicht sichtbar, aber eben deutlich spürbar sind. Dunkle Gegenstände absorbieren diese Strahlung stärker als hellere und werden deshalb stärker erwärmt.

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