L'energia termica si sposta dagli oggetti caldi a quelli freddi per conduzione, convezione e irraggiamento. Di questi tre, solo la radiazione non richiede contatto; il sole riscalda la Terra perché la sua radiazione di calore viaggia attraverso lo spazio vuoto. Qualsiasi oggetto caldo, come il sole, un tostapane o il corpo umano, emette questa energia, chiamata radiazione infrarossa o I.R. Semplici esperimenti ti mostrano come funziona.
Radiometro
Un radiometro, disponibile nei negozi di scienze per pochi dollari, mostra l'energia inerente alla radiazione infrarossa. Ha una busta di vetro sigillata, come una lampadina trasparente, contenente un vuoto parziale. All'interno della busta, quattro alette quadrate, con un lato nero e un lato bianco, bilanciano su un cuscinetto ad aghi. Quando si punta una luce sul radiometro, il lato nero si riscalda più del lato bianco. Le molecole d'aria rimbalzano su entrambi i lati, ma l'energia termica dal lato nero le fa spingere più forte. Questo fa girare le palette nella direzione del lato bianco. Posiziona il radiometro in pieno sole e guarda quanto velocemente gira. Quindi allontanalo dalla luce solare diretta e osserva che si muove più lentamente.
Panno colorato alla luce del sole
Trova diversi articoli di stoffa, come camicie o asciugamani, di vari colori. Adagiateli su una superficie solida e piana alla luce del sole. Dopo 15-20 minuti, senti ciascuno e nota quale è il più caldo. Poiché i colori scuri riflettono meno luce solare, assorbono più calore. I colori chiari riflettono la maggior parte della luce solare e quindi rimangono più freschi.
Coppe colorate nell'oscurità
Raccogli cinque tazze da caffè, identiche tranne che per il colore. Fai scorrere l'acqua calda da un rubinetto per un minuto o due, finché non raggiunge la sua temperatura massima. Riempi le tazze con acqua calda e spostale in una stanza buia e fresca. Metti un termometro in ognuno e aspetta 20 minuti. Leggi il termometro in ogni tazza e confronta le temperature e i colori. I colori più scuri dovrebbero leggere i più freddi perché, proprio come sono migliori nell'assorbire l'energia termica, irradiano anche l'energia termica in modo più efficiente rispetto ai colori chiari.
Tubo solare
Procurati un palloncino a "tubo solare" e portalo all'aperto in una giornata tranquilla e soleggiata. Il pallone è lungo diversi piedi e fatto di plastica scura. Gonfialo all'ombra con aria fresca. Attacca una corda di aquilone al pallone e portalo in una zona soleggiata. Tieni la corda. Alla fine, la radiazione di calore del sole farà espandere l'aria all'interno, facendo sollevare il pallone da terra. L'aria più calda all'interno ha una densità inferiore rispetto all'aria esterna, quindi il pallone galleggia.