Почему когда кладёшь в чай кусочек лимона, чай становиться светлее?

И все-таки виной именно окисление.
В данном случае чай, можно сказать, служит индикатором кислотности среды.
В химических лабораториях пользуются индикаторами для определения тех или иных веществ, а большей частью чтобы узнать как раз-таки кислотность среды, потому что от этого свойства зависят и поведение веществ, и характер реакции.
Индикаторы можно приготовить самостоятельно.
Исходным сырьем будут служить растения: многие цветки, плоды, ягоды, листья и корни содержат окрашенные вещества, способные менять свой цвет в ответ на то или иное воздействие. И, попадая в кислую (или, напротив, в щелочную) среду, они наглядным образом сигнализируют нам об этом. Растительное "сырье" летом собрать нетрудно - в лесу, в поле, в саду или огороде: яркие цветы - ирис, темные тюльпаны и розы, анютины глазки. Так как растворы индикаторов получают отвариванием (отвар - это нечто вроде бульона) , то они, естественно, быстро портятся - скисают, плесневеют. Их надо готовить непосредственно перед опытом.
Не только листья и ягоды могут сослужить службу в качестве индикаторов. На изменение кислотности четко реагируют изменением цвета некоторые соки (в том числе из красной капусты, из вишни, черного винограда, черной смородины) даже компоты. Выполнить роль индикатора может обычны борщ. Хозяйки это давно приметили и используют такое свойство свекольного отвара, но не для анализа. Чтобы борщ был, ярко-красным, в него перед окончанием варки добавляют немного пищевой кислоты - уксусной или лимонной; цвет меняется буквально на глазах.
То же самое справедливо и для чая.

Реакция окисления происходит вне зависимости от того, горячий чай или нет. Высокая температура служит катализатором, многократно увеличивая скорость окисления. В том же, что в холодном чае эта реакция также происходит, можно легко убедиться, подождав несколько часов.