Zawartość
Energia cieplna przenosi się z gorących obiektów na zimne poprzez przewodzenie, konwekcję i promieniowanie. Z tych trzech tylko promieniowanie nie wymaga kontaktu; Słońce ogrzewa Ziemię, ponieważ jego promieniowanie cieplne wędruje przez pustą przestrzeń. Każdy ciepły przedmiot, taki jak słońce, toster lub ludzkie ciało, oddaje tę energię, zwaną promieniowaniem podczerwonym lub I.R. Proste eksperymenty pokazują, jak to działa.
Radiometr
Radiometr, dostępny za kilka dolarów w sklepach naukowych, pokazuje energię właściwą dla promieniowania podczerwonego. Ma zamkniętą szklaną kopertę, jak przezroczysta żarówka, zawierająca częściowe podciśnienie. Wewnątrz koperty cztery kwadratowe łopatki, z czarną i białą stroną, balansują na łożysku igiełkowym. Gdy świecisz światło na radiometrze, czarna strona rozgrzewa się bardziej niż biała. Cząsteczki powietrza odbijają się od obu stron, ale energia cieplna z czarnej strony sprawia, że pchają się mocniej. Obraca to łopatki w kierunku białej strony. Umieść radiometr w jasnym świetle słonecznym i zobacz, jak szybko się obraca. Następnie odsuń go od bezpośredniego światła słonecznego i zauważ, że porusza się wolniej.
Kolorowe tkaniny w słońcu
Znajdź kilka ubrań, takich jak koszule lub ręczniki, w różnych kolorach. Połóż je na stabilnej, poziomej powierzchni w jasnym świetle słonecznym. Po 15–20 minutach wyczuj każdą z nich i zanotuj najcieplejsze. Ponieważ ciemne kolory odbijają najmniej światła słonecznego, pochłaniają najwięcej ciepła. Jasne kolory odbijają najwięcej światła słonecznego i dlatego pozostają chłodniejsze.
Kolorowe kubki w ciemności
Zbierz pięć filiżanek kawy, identycznych z wyjątkiem koloru. Spuszczaj ciepłą wodę z kranu przez minutę lub dwie, aż osiągnie maksymalną temperaturę. Napełnij filiżanki gorącą wodą i przenieś je do ciemnego, chłodnego pokoju. Umieść termometr w każdym z nich i odczekaj 20 minut. Przeczytaj termometr w każdej filiżance i porównaj temperatury i kolory. Najciemniejsze kolory powinny odczytywać najfajniejsze, ponieważ, ponieważ lepiej pochłaniają energię cieplną, promieniują również energię cieplną bardziej efektywnie niż jasne kolory.
Solar Tube
Zdobądź balon z rurką słoneczną i zabierz go na zewnątrz w spokojny, słoneczny dzień. Balon ma kilka stóp długości i jest wykonany z ciemnego plastiku. Napompuj go w cieniu chłodnym powietrzem. Przymocuj sznur latawca do balonu i zanieś go w słoneczne miejsce. Trzymaj się sznurka. Ostatecznie promieniowanie cieplne ze słońca spowoduje rozszerzenie powietrza w środku, co spowoduje podniesienie balonu z ziemi. Cieplejsze powietrze w środku ma mniejszą gęstość niż powietrze zewnętrzne, więc balon unosi się.