Güneş Fırını Yapalım

Bilmekte Fayda Var!

Güneş olmasaydı yeryüzünde meydana gelen birçok süreç gerçekleşmezdi. Bitkiler büyüyemez, bulutlar hareket edemez, rüzgârlar oluşamaz ve okyanus akıntıları devam edemezdi. Şu anda kullandığımız enerji kaynaklarının (örneğin fosil yakıtlar, rüzgâr enerjisi, güneş enerjisi) neredeyse hepsinin kökeni Güneş’tir.

Güneş enerjisi, güneş panellerinde bulunan fotovoltaik hücreler tarafından doğrudan elektrik enerjisine dönüştürülebilir. Güneş enerjisinden dolaylı yollarla da enerji elde edilebilir. Örneğin konutlarda suyun ısıtılmasında, güneş fırınlarında yemek pişirmede, seracılıkta ortamın ısıtılmasında ve deniz suyundan tatlı su elde edilmesinde güneş enerjisinden faydalanılır.

Güneş ışığı cisimler ile etkileştiğinde cisimler tarafından soğurulabilir, yansıtılabilir ya da geçirilebilir. Örneğin güneş ışınları bitkilerde bulunan klorofil molekülü tarafından soğurulur ve fotosentez süreci ile güneş enerjisi kimyasal enerjiye dönüştürülür. Işığın cisimlerle nasıl etkileşeceği, cisimlerin fiziksel ve kimyasal özelliklerine göre değişir. Peki güneş enerjisi cisimlerin ısınmasını nasıl sağlar?

Bir cisim, güneş ışınlarını soğurduğunda cismi oluşturan atomların titreşmesene yol açabilir. Bu durum cismin ısınmasına neden olabilir.

Güneş fırını, içindeki havayı ısıtmak için güneş enerjisinden faydalanılan bir düzenektir. Bu açıdan güneş fırını bir sera gibidir. Tasarla ve Yap köşesinin bu projesinde, güneş fırınının nasıl çalıştığını gösteren bir düzenek yapıyoruz.

Nelere İhtiyacımız Var?

• 1 adet 2 cm x 20 cm x 20 cm boyutlarında, bir tarafı siyaha boyanmış tahta
• 1 adet 20 cm x 20 cm boyutlarında karton
• 3 adet 14 cm x 20 cm boyutlarında karton
• 1 adet 8 cm x 20 cm boyutlarında karton
• 2 adet 2 cm x 30 cm boyutlarında karton
• 1 adet 20 cm x 20 cm boyutlarında cam
• 2 adet 14 cm x 20 cm boyutlarında strafor köpük 
• 1 adet 14 cm x 16 cm boyutlarında strafor köpük 
• 1 adet 5 cm x 16 cm boyutlarında strafor köpük
• Alüminyum folyo
• Alüminyum kâse
• Termometre
• Kurşun kalem
• Harita çivisi
• Maket bıçağı
• Makas
• Silikon tabancası ve silikon
• Cetvel
• Su
• Yumurta

Uyarı:

Kesici ve delici aletleri kullanırken dikkatli olalım. Silikon tabancasının elimizi yakmamasına dikkat edelim.

Ne Yapıyoruz?

Ne Oldu?

Etkinliğimizde alüminyum kâsede bulunan suyun ilk sıcaklığını 26 °C olarak ölçtük. 10 dakika sonra yaptığımız son ölçümde ise sıcaklık 40 °C oldu.

Camdan geçen güneş ışınları düzeneğimizin tabanında bulunan siyah renkteki malzeme tarafından soğuruldu. Bu da güneş ışınlarını soğuran malzemenin ısınmasına yol açtı. Sıcaklığı yükselen malzeme, kızılötesi dalga boyunda ışık yani termal radyasyon yayarak iç ortamdaki sıcaklığın artmasını sağladı. Böylece güneş fırınımızın içinde bulunan su ısındı.

Düzeneğimizde kullandığımız strafor köpükler iç ortam ile dış ortam arasındaki ısı alışverişini engelleyerek ısı yalıtımı sağladı. Alüminyum folyolar ise düzeneğin içindeki ışınların yansıyarak bir anlamda düzeneğin içine hapsolmasına ve iç ortamın sıcaklığının artmasına yardımcı oldu.

Düşünelim!

Alüminyum kâseyi siyaha boyasaydık sıcaklık artışı aynı mı yoksa farklı mı olurdu?

Kaynaklar:

• Komisyon, 8 Sınıf Fen Bilimleri Ders Kitabı, Millî Eğitim Bakanlığı Yayınevi, Ankara, 2015.
• Komisyon, 7 Sınıf Fen Bilimleri Ders Kitabı, Millî Eğitim Bakanlığı Yayınevi, Ankara, 2013.
• https://www.scientificamerican.com/article/how-exactly-does-light-tr/
• https://www.scientificamerican.com/article/sunny-science-build-a-pizza-box-solar-oven/
• https://education.nationalgeographic.org/resource/power-sun/

Yazar Hakkında:

Namdar Gürsönmez

İzmir Çiğli-Karşıyaka Aydoğan Yağcı Bilim ve Sanat Merkezi

Uzman Fen Bilimleri Öğretmeni