По време на летните жеги държите пердетата спуснати през целия ден.

Това помага стаята да остане по-хладна.

Физиката зад това явление е следната: Слънчевата енергия преминава през прозорците и се поглъща от пердетата. Те постепенно се нагряват, докато достигнат температура, при която излъчват толкова топлина, колкото и поглъщат. Половината от тази топлина се излъчва обратно към прозореца, а другата половина – към стаята.

С други думи, пердетата спират 50% от енергията на Слънцето.

Днешната задача:
Представете си стая с щори и пердета. Щорите са непосредствено до прозореца, а пердетата ги покриват. Така има два слоя защита срещу слънчевите лъчи.

Какъв процент от слънчевата енергия ще достигне до стаята?

На пръв поглед може да изглежда, че щорите ще пропуснат 50% от слънчевата енергия към пердетата, а пердетата ще излъчат половината от нея към стаята. Така бихте получили отговор 25%.

Грешно! Помислете като физик. Разгледайте как протича топлинният поток и какво се случва, когато системата „Слънце – щори – пердета“ достигне топлинно равновесие. Не са необходими сложни уравнения.

(Приемете, че щорите и пердетата са изработени от еднороден материал.)

А ето и отговора:

Нека приемем, че слънцето внася 100 единици енергия.

Щорите поглъщат тази енергия, но освен слънчевата светлина те получават обратно и топлина, излъчена от пердетата.
Пердетата от своя страна се нагряват от щорите и също излъчват топлина в две посоки – половината обратно към щорите и половината към стаята.
След като системата достигне топлинно равновесие, имаме:

Щорите излъчват BBB единици към прозореца и BBB към пердетата (общо 2B2B2B).
Пердетата излъчват CCC единици към щорите и CCC към стаята (общо 2C2C2C).
Тогава:

Пердетата получават BBB единици от щорите, следователно:

2C=B2C = B2C=B
Щорите получават 100 единици от Слънцето плюс CCC единици обратно от пердетата:

2B=100+C2B = 100 + C2B=100+C
Решавайки системата:

C=B/2C = B/2C=B/2
2B=100+B/22B = 100 + B/22B=100+B/2
3B=2003B = 2003B=200
B=66,7B = 66,7B=66,7
C=33,3C = 33,3C=33,3
Тъй като към стаята се излъчват именно CCC единици, в помещението достигат:

33,3% от слънчевата енергия.
Защо не е 25%?
Интуитивната грешка е да се приеме, че всеки слой просто "отрязва" половината от енергията. Всъщност двата слоя си обменят топлина. Пердетата нагряват обратно щорите, които отново излъчват към тях. Този многократен обмен означава, че вътрешният слой (пердетата) става по-топъл, отколкото ако беше самостоятелен, и затова към стаята достига една трета, а не една четвърт от първоначалната слънчева енергия.