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熱エネルギーは、伝導、対流、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、放射線だけが接触を必要としません。熱放射は空の空間を通過するため、太陽は地球を暖めます。太陽、トースター、人体などの温かい物体は、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。簡単な実験により、その仕組みがわかります。
放射計
科学店で数ドルで入手できる放射計は、赤外線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、黒い面と白い面のある4つの正方形の羽根がニードルベアリングのバランスをとります。放射計に光を当てると、黒い面が白い面よりも暖まります。空気分子は両側で跳ね返りますが、黒側からの熱エネルギーにより、空気分子はより強く押し出されます。これにより、羽根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。
日光の下での色の布
シャツやタオルなど、さまざまな色の布製品をいくつか見つけます。明るい日光の下で、頑丈で水平な場所に置きます。 15〜20分後に、それぞれを感じ、どれが最も暖かいかをメモします。暗い色は太陽光をほとんど反射しないため、ほとんどの熱を吸収します。明るい色はほとんどの日光を反射するため、より涼しく保ちます。
暗闇の中で色のカップ
色を除いて同一のコーヒーカップを5つ集めます。最大温度に達するまで、蛇口からお湯を1、2分流します。カップをお湯で満たし、暗い、涼しい部屋に移動します。それぞれに温度計を置き、20分間待ちます。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じように、明るい色よりも効率的に熱エネルギーを放射するため、最も冷た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」バルーンを手に入れて、落ち着いた晴れた日に屋外に持って行きます。バルーンの長さは数フィートで、黒いプラスチックでできています。涼しい空気で日陰で膨らませます。風船にkit糸を貼り付け、日当たりの良い場所に持って行きます。ひもにつかまって。最終的には、太陽からの熱放射により内部の空気が膨張し、風船が地面から浮き上がります。内部の暖かい空気は、外気よりも密度が低いため、バルーンは浮いています。