Kísérletek hősugárzással

A hőenergia vezetés, konvekció és sugárzás útján a forró tárgyaktól a hidegig terjed. E három közül csak a sugárzás nem igényel kapcsolatot; a nap felmelegíti a Földet, mert hősugárzása az üres térben halad. Bármely meleg tárgy, például nap, kenyérpirító vagy az emberi test kiadja ezt az energiát, amelyet infravörös sugárzásnak vagy I.R. Az egyszerű kísérletek megmutatják, hogyan működik.

A tudományos üzletekben néhány dollárért kapható radiométer az infravörös sugárzásban rejlő energiát mutatja. Zárt üvegburkolata van, mint egy tiszta villanykörte, részleges vákuumot tartalmaz. A boríték belsejében négy négyzet alakú lapát, fekete és fehér oldallal egyensúlyoz a tűcsapágyon. Ha fényt vet a rádiómérőre, a fekete oldal jobban melegszik, mint a fehér. A légmolekulák mindkét oldalról lepattannak, de a fekete oldal hőenergiája erősebben nyomja őket. Ez a lapátokat a fehér oldal irányába forgatja. Helyezze a radiométert erős napfénybe, és nézze meg, milyen gyorsan forog. Ezután távolítsa el a közvetlen napfénytől, és figyelje meg, hogy lassabban mozogjon.

Keressen több, különböző színű ruhadarabot, például inget vagy törölközőt. Fektesse őket erős, vízszintes felületre, erős napsütésben. 15-20 perc múlva érezze meg mindegyiket, és jegyezze fel, melyik a legmelegebb. Mivel a sötét színek a legkevesebbet tükrözik a napfényt, ezért a legtöbb hőt elnyelik. A világos színek leginkább a napfényt tükrözik, ezért hűvösebbek maradnak.

Gyűjtsön össze öt kávéscsészét, a szín kivételével azonosak. Vezessen forró vizet egy csapból egy-két percig, amíg el nem éri a maximális hőmérsékletet. Töltse meg a csészéket forró vízzel, és vigye sötét, hűvös helyiségbe. Helyezzen egy hőmérőt mindegyikbe, és várjon 20 percet. Olvassa el az egyes csészék hőmérőjét, és hasonlítsa össze a hőmérsékleteket és a színeket. A legsötétebb színeknek a legkevésbé kell olvasniuk, mert ahogyan jobban elnyelik a hőenergiát, a hőenergiát is hatékonyabban sugározzák, mint a világos színeket.

Szerezzen be egy „napelemes” lufit, és vigye a szabadba egy nyugodt, napsütéses napon. A léggömb több láb hosszú és sötét műanyagból készül. Fújja fel az árnyékban hűvös levegővel. Helyezzen sárkányhúrot a léggömbre, és vigye el egy napsütéses helyre. Kapaszkodjon a húrba. Végül a nap hősugárzása miatt a levegő kitágul, és a ballon felemelkedik a földről. A belső melegebb levegő kisebb sűrűségű, mint a külső levegő, ezért a léggömb lebeg.