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Desarrollo Paso a Paso

🔎 Explicación general del experimento

Mediremos cómo la luz solar calienta distintos materiales y colores, comparando temperatura, luz reflejada y humedad tras un tiempo de exposición, usando el P-Bit con tres sensores diferentes.


1️⃣ Planteamiento de la pregunta de investigación

  • ¿Cómo influye el color en la absorción de calor?

  • ¿Qué materiales se calientan más rápido bajo la luz solar?

  • ¿Cómo se relaciona la luz reflejada con la temperatura de cada superficie?

  • ¿Afecta la temperatura al nivel de humedad del aire?


2️⃣ Formulación de hipótesis

Ejemplo:

  • "Las superficies negras absorberán más calor y alcanzarán una temperatura mayor que las blancas."

  • "El metal se calentará más rápido que la madera o el plástico bajo el sol."

  • "Las superficies claras reflejarán más luz y tendrán una temperatura más baja."

  • "Si la temperatura aumenta, la humedad del aire disminuirá."


3️⃣ Preparación del experimento

1️⃣ Configurar el P-Bit y conectar los sensores:

  • DHT11 para medir la temperatura y la humedad del aire.

  • DS18B20 para medir la temperatura de las superficies.

  • LDR para medir la cantidad de luz reflejada en cada material.

2️⃣ Colocar los diferentes materiales en un área expuesta a la luz solar.

3️⃣ Medir la temperatura inicial del aire y las superficies, la humedad del aire y la intensidad de luz reflejada con el P-Bit.

4️⃣ Dejar los materiales expuestos por 15-20 minutos.

5️⃣ Medir nuevamente la temperatura final, la humedad del aire y la luz reflejada en cada superficie.


4️⃣ Toma de datos

📌 Mediciones a registrar con el P-Bit:

  • Temperatura del aire inicial y final (sensor DHT11).

  • Humedad relativa del aire inicial y final (sensor DHT11).

  • Temperatura de cada superficie (sensor DS18B20).

  • Cantidad de luz reflejada en cada material (sensor LDR).

📊 Ejemplo de tabla de datos:

Material / Color
Temp. Inicial Superficie (°C)
Temp. Final (°C)
Luz reflejada (LDR)
Humedad Inicial (%)
Humedad Final (%)
Observaciones

Cartulina blanca

22°C

28°C

Alta

55%

53%

Refleja la luz, menor absorción de calor

Cartulina negra

22°C

38°C

Baja

55%

50%

Absorbe más calor, mayor temperatura

Metal

22°C

40°C

Media

55%

48%

Se calienta rápidamente

Madera

22°C

30°C

Media

55%

52%

Se calienta menos que el metal

📌 Opción avanzada:

  • Hacer mediciones en diferentes momentos del día.

  • Repetir el experimento en días soleados y nublados.


5️⃣ Análisis de datos

📌 Preguntas para analizar los resultados:

  • ¿Qué materiales se calentaron más rápido?

  • ¿Cómo influye la cantidad de luz reflejada en la temperatura de cada material?

  • ¿Aumentó o disminuyó la humedad del aire con el incremento de temperatura?

  • ¿Cómo podríamos usar este conocimiento para mejorar el ahorro energético?

📌 Representación de datos:

  • Crear gráficos de barras mostrando la variación de temperatura según color y material.

  • Comparar la luz reflejada con la temperatura final de cada superficie.

  • Graficar la relación entre temperatura y humedad del aire.


6️⃣ Reflexión y conclusiones

📌 Preguntas para el debate:

  • ¿Se confirmaron nuestras hipótesis?

  • ¿Cómo podemos aplicar estos principios en la vida cotidiana?

  • ¿Por qué algunos edificios tienen techos blancos en climas cálidos?

  • ¿Cómo la temperatura afecta la humedad del aire y por qué es importante en el clima?


7️⃣ Soluciones y Alternativas Sostenibles

🔹 Uso de colores y materiales adecuados en edificios para reducir el uso de aire acondicionado.

🔹 Diseño de ciudades con pavimentos reflectantes para evitar el sobrecalentamiento.

🔹 Optimización de ropa y tejidos para climas cálidos y fríos.

🔹 Uso de sensores de temperatura y humedad para monitorear el confort térmico en interiores.

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