La energía térmica pasa de los objetos calientes a los fríos por conducción, convección y radiación. De estos tres, solo la radiación no requiere contacto; el sol calienta la Tierra porque su radiación de calor viaja a través del espacio vacío. Cualquier objeto cálido, como el sol, una tostadora o el cuerpo humano, emite esta energía, llamada radiación infrarroja o I.R. Los experimentos simples le muestran cómo funciona.
Radiómetro
Un radiómetro, disponible en tiendas de ciencia por unos pocos dólares, muestra la energía inherente a la radiación infrarroja. Tiene un sobre de vidrio sellado, como una bombilla de luz transparente, que contiene un vacío parcial. Dentro del sobre, cuatro paletas cuadradas, con un lado negro y un lado blanco, se balancean sobre un cojinete de agujas. Cuando ilumina el radiómetro con una luz, el lado negro se calienta más que el lado blanco. Las moléculas de aire rebotan en ambos lados, pero la energía térmica del lado negro las hace empujar más fuerte. Esto hace girar las paletas en la dirección del lado blanco. Coloque el radiómetro a la luz del sol y observe qué tan rápido gira. Luego, aléjelo de la luz solar directa y observe que se mueve más lentamente.
Tela coloreada a la luz del sol
Busque varios artículos de tela, como camisas o toallas, de varios colores. Colóquelos sobre una superficie firme y nivelada a la luz del sol. Después de 15 a 20 minutos, sienta cada uno y observe cuál es el más cálido. Debido a que los colores oscuros reflejan la menor cantidad de luz solar, absorben la mayor parte del calor. Los colores claros reflejan la mayor parte de la luz solar y, por lo tanto, se mantienen más fríos.
Copas de colores en la oscuridad
Reúna cinco tazas de café, idénticas excepto por el color. Deje correr agua caliente de un grifo durante uno o dos minutos, hasta que alcance su temperatura máxima. Llene las tazas con agua caliente y muévalas a una habitación oscura y fresca. Coloca un termómetro en cada uno y espera 20 minutos. Lea el termómetro en cada taza y compare las temperaturas y los colores. Los colores más oscuros deberían ser los más fríos porque, al igual que absorben mejor la energía térmica, también irradian energía térmica de manera más eficiente que los colores claros.
Tubo solar
Obtenga un globo de "tubo solar" y llévelo al aire libre en un día tranquilo y soleado. El globo tiene varios pies de largo y está hecho de plástico oscuro. Inflarlo a la sombra con aire fresco. Coloque una cuerda de cometa en el globo y llévelo a un área soleada. Sostén la cuerda. Eventualmente, la radiación de calor del sol hará que el aire del interior se expanda, haciendo que el globo se eleve del suelo. El aire más cálido del interior tiene menos densidad que el aire exterior, por lo que el globo flota.