]> 2026-04-19T20:40:20+02:00 Lumière, couleurs et chaleur 0 fr 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. Les bâtiments et les toitures de couleur sombre emmagasinent plus de chaleur que ceux de couleur claire. Les toitures sombres, en ardoise ou goudronnées, chauffent plus vite et restent chaudes plus longtemps que les toits couverts de tuiles claires ou les toits végétalisés (couvertes d'herbes). C’est pour cette raison que les habitations et les toits 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 et conduisent mieux la chaleur dans les équipements qui utilisent l’énergie solaire pour produire de la chaleur, tels que les chauffe-eau solaires. L'aluminium, qui réfléchit fortement la lumière, est utilisé pour fabriquer des dispositifs qui concentrent les rayons lumineux et la chaleur vers un même point, comme dans les fours solaires. Dans les villes, les grandes étendues de béton ou de bitume, 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 elles chauffent beaucoup durant la journée, et la nuit, elles ne se rafraîchissent que très peu, et libèrent la chaleur accumulée durant la journée. 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 sans accumuler la chaleur. 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. Published Lorsqu’une surface est exposée à la lumière du soleil ou à autre une source lumineuse chaude, elle renvoie une partie la chaleur contenue dans les rayons lumineux : on dit qu’elle réfléchit une partie de la lumière. Mais elle absorbe aussi une partie de la chaleur, ce qui augmente sa température. Cette augmentation de température sera plus ou moins importante selon la couleur et la matière de la surface éclairée. Les surfaces de couleur claire (ici le papier blanc et l'aluminium clair) réfléchissent plus la lumière, et donc accumulent moins vite la chaleur que les surfaces sombres. Ce phénomène est appelé "'''albédo'''". Certains matériaux, comme 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. La lumière du soleil chauffe, mais toutes les surfaces chauffent-elles autant ? Essayons de comprendre un phénomène qui s'appelle l’albédo. Easy Earth Sciences Optical 30 minute(s) 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. Certains matériaux comme le métal (ici l’aluminium), ou la pierre (comme l'ardoise), une fois chauffés, permettent à la chaleur de mieux se propager que le papier. On n dit que ces matériaux sont de bons conducteurs de chaleur. Leurs parties placées à la lumière ont transmis leurs chaleurs aux parties situées à l'ombre. Les matériaux qui conduisent mal la chaleur, comme le carton, ou le papier, sont appelés isolants. Seules leurs parties éclairées chauffent, tandis que leurs parties restées à l'ombre restent fraîches. Cette capacité d'un matériau à faire circuler la chaleur lentement ou rapidement est appelé la conductivité thermique et c'est la raison pour laquelle il vaut mieux utiliser un thermomètre infrarouge plutôt que nos mains pour évaluer la température. En effet, notre corps ne ressent pas directement la température, mais le flux de chaleur et la conductivité thermique des différents matériaux peut tromper nos sens. Deux matériaux à la même température, disons 15°C, vont mener à deux sensations différentes s'ils sont de nature différente (du bois et du métal par exemple). 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 ? Attribution (CC-BY) Lumiere_couleurs_chaleur.png Application de ce phénomène a une échelle planétaire : - Article sur Futura Sciences : https://www.futura-sciences.com/planete/actualites/climatologie-impact-energetique-flaques-banquise-44141/ - Article sur Natura Sciences : https://www.natura-sciences.com/environnement/fonte-banquise-arctique527.html Application à l'échelle d'une ville (îlot de chaleur) : - Étude sur les îlots de chaleur (exemple de Besançon) https://www.fnau.org/wp-content/uploads/2025/04/2024-11-20-icu-observation-publication-3-formes-urbaines.pdf - Simulation de l'impact des changements d'adaptation sur les quartiers : https://elioth.com/ice-la-solution-pour-etudier-le-rafraichissement-de-vos-quartiers/ <div class="icon-instructions info-icon"> <div class="icon-instructions-icon"><i class="fa fa-info-circle"></i></div> <div class="icon-instructions-text">Fiche modifiée dans le cadre du projet FEDER acculturation climatique.</div> </div><br/> - 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. Après plusieurs minutes d’exposition aux rayons lumineux, les différentes bandes de papier et d’aluminium n’ont pas la même température. Le papier est devenu plus chaud que l'aluminium, et les bandes coloriées en noir sont plus chaudes que celles de couleur claire. Les parties des bandes de papier qui étaient placées à l'ombre sont restées nettement plus froides que celles situées à la lumière. Les parties des bandes d'aluminium qui étaient dans l'ombre sont aussi chaudes que celles qui ont été placées à la lumière. D'autres matériaux, comme l'ardoise ou la pierre, sont devenus très chauds, y compris les parties situées à l'ombre. - [[Défi : rafraîchir la ville]] - [[Lumière en réflexion]] - [[L'isolation d'une construction]] - [[Glace, albédo et réchauffement climatique]] - [[Mur blanc ou noir]] - [[La fonte des glaces]] - Un projecteur (spot) ou une journée ensoleillée - Deux plaques de carton - Du papier blanc (et si possible du papier noir) - Du papier aluminium - Un thermomètre infrarouge (optionnel, mais conseillé) - Un feutre noir - Une paire de ciseaux - Du ruban adhésif - En option : d'autres matériaux et couleurs comme l'ardoise, la tuile, le caoutchouc, le fer, le bois... - Découper deux bandes de papier blanc (ou si l'on a du papier noir, découper une bande de papier blanc et une de papier noir), et deux bandes de papier aluminium de même taille (par exemple 15 cm x 3 cm). - À 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 côte à côte sur une plaque de carton sans qu’elles se touchent, en plaçant les faces coloriées en noir vers le haut. - Placer la plaque de carton sous le projecteur ou au soleil. - Installer la deuxième plaque de carton, légèrement surélevée, au-dessus de la première pour que la moitié des bandes soient à l'ombre. - Si l'on dispose d'autres matériaux à tester, les placer également sous la lumière. <br/> - Allumer le projecteur. - Laisser l'expérience à la lumière au moins 15 minutes, puis éteindre le projecteur. Retirer la plaque de carton du dessus. - Comparer la température des bandes en les touchant du bout des doigts, en commençant par les parties restées à l'ombre, puis sur les parties qui ont été éclairées. Pour plus de fiabilité, on peut utiliser un thermomètre infrarouge (voir explications). - Si l'on se trouve à l'extérieur par une journée ensoleillée, observer les différentes surfaces aux alentours, leur couleur et les matériaux qui les composent. Comparer au toucher la température des différentes surfaces, si possible à l'ombre et à la lumière : route en bitume, sol en béton, muret en pierres, clôture en bois, herbe... Réunir le matériel Préparer le matériel Installer l'expérience Réaliser l'expérience Climat Réchauffement climatique Urbanisme Aménagement Habitat Albédo Réflexion et absorption de la lumière 2026-03-02T10:57:43Z 2461101.9567477 Lumière, couleurs et chaleur 1 0 2 0 0 plainlist 1 [[:Item:Papier]] Lumière, couleurs et chaleur# QUERY1e4741aa274e74d91e73c4a6a345a663 0 0 plainlist 1 [[:Item:Aluminium]] Lumière, couleurs et chaleur# QUERY4e4f23ff4aed963f0194de9ddeda2766 0 0 plainlist 1 [[:Item:Feutre de couleur]] Lumière, couleurs et chaleur# QUERY398f3cb2c13c47d3bb1d0b77cd4726e1 0 0 plainlist 1 [[:Item:Ruban adhésif]] Lumière, couleurs et chaleur# QUERY75166afea0f506220d91ebd0f9c6228f 0 0 plainlist 1 [[:Item:Ciseaux]] Lumière, couleurs et chaleur# QUERYb1ed83d0050409ca71062ef615b8dba5 0 0 plainlist 1 [[:Item:Carton]] Lumière, couleurs et chaleur# QUERY83e010979cf65ffab952e1675c03b247 0 0 plainlist 1 [[:Item:Projecteur]] Lumière, couleurs et chaleur# QUERYeaad4d65ca032761d1bd73fcf20e36ff 0 0 plainlist 1 [[:Item:Thermomètre Infrarouge]] Lumière, couleurs et chaleur# QUERY1e1c3a96169ed59980c6685345d11d0e Utilisation de thermomètres à Infra Rouges 844 fr Utilisation de thermomètres à Infra Rouges Comment on 102 fr Comment on