熱エネルギーは、伝導、対流、および放射によって、高温の物体から低温の物体に移動します。 これら3つのうち、放射線のみが接触を必要としません。 太陽は、その熱放射が空の空間を通過するため、地球を暖めます。 太陽、トースター、人体などの暖かい物体は、赤外線放射またはI.R.と呼ばれるこのエネルギーを放出します。 簡単な実験で、それがどのように機能するかがわかります。
放射計
サイエンスショップで数ドルで入手できる放射計は、赤外線放射に固有のエネルギーを示しています。 それは、部分的な真空を含む、透明な電球のような密封されたガラスエンベロープを持っています。 封筒の内側には、黒い面と白い面の4つの正方形の羽根が、ニードルベアリングでバランスをとっています。 放射計に光を当てると、白い面よりも黒い面の方が暖かくなります。 空気分子は両側で跳ね返りますが、黒い側からの熱エネルギーがそれらをより強く押します。 これにより、ベーンが白い側の方向に回転します。 放射計を明るい日光の下に置き、回転速度を確認します。 次に、直射日光を避けて、ゆっくりと動くことを確認します。
日光の下で着色された布
シャツやタオルなど、さまざまな色の布アイテムをいくつか見つけます。 明るい日光の下で頑丈で平らな面に置きます。 15〜20分後、それぞれを感じて、どれが最も暖かいかをメモします。 暗い色は太陽光の反射が最も少ないため、最も熱を吸収します。 明るい色はほとんどの日光を反射するため、涼しく保たれます。
暗闇の中で着色されたカップ
色以外は同じコーヒーカップを5つ集めます。 蛇口からお湯を1〜2分、最高温度に達するまで流します。 カップをお湯で満たし、暗くて涼しい部屋に移します。 それぞれに温度計を置き、20分待ちます。 各カップの温度計を読み、温度と色を比較します。 最も暗い色は、熱エネルギーの吸収に優れているのと同様に、明るい色よりも効率的に熱エネルギーを放射するため、最も涼しい色を読み取る必要があります。
ソーラーチューブ
「ソーラーチューブ」バルーンを入手して、穏やかで晴れた日に屋外に持ち出します。 風船の長さは数フィートで、暗いプラスチックでできています。 日陰で冷気で膨らませます。 気球に凧糸を付けて日当たりの良い場所に持っていきます。 ひもをつかみます。 最終的には、太陽からの熱放射によって内部の空気が膨張し、気球が地面から上昇します。 内部の暖かい空気は外気より密度が低いため、気球は浮きます。