Innehåll
Värmeenergi rör sig från heta föremål till kalla sådana genom ledning, konvektion och strålning. Av dessa tre kräver endast strålning ingen kontakt; solen värmer jorden eftersom dess värmestrålning rör sig genom tomt utrymme. Alla varma föremål, som solen, en brödrost eller människokroppen, avger denna energi, kallad infraröd strålning, eller I.R. Enkla experiment visar hur det fungerar.
Radiometer
En radiometer, som finns tillgängliga i vetenskapsbutiker för några dollar, visar energin i infraröd strålning. Det har ett förseglat glashölje, som en klar glödlampa, som innehåller ett partiellt vakuum. Inuti kuvertet balanserar fyra fyrkantiga skovlar med en svart sida och en vit sida på ett nållager. När du lyser på radiomätaren värms den svarta sidan mer än den vita sidan. Luftmolekyler studsar från båda sidor, men värmeenergin från den svarta sidan gör att de pressar hårdare. Detta snurrar skovlarna i riktning mot den vita sidan. Placera radiometern i starkt solljus och se hur snabbt den snurrar. Flytta sedan bort det från direkt solljus och observera att det rör sig långsammare.
Färgad trasa i solljus
Hitta flera tygartiklar, t.ex. skjortor eller handdukar, i olika färger. Lägg dem på en stabil, jämn yta i starkt solljus. Efter 15 till 20 minuter, känna var och en och notera vilken är den varmaste. Eftersom mörka färger reflekterar minsta solljus absorberar de mest värme. Ljusa färger reflekterar mest solljus och förblir därför svalare.
Färgade koppar i mörker
Samla fem kaffekoppar, identiska med undantag för färg. Kör varmt vatten från en kran i en minut eller två tills det når sin maximala temperatur. Fyll kopparna med varmt vatten och flytta dem till ett mörkt, svalt rum. Placera en termometer i var och en och vänta 20 minuter. Läs termometern i varje kopp och jämför temperaturer och färger. De mörkaste färgerna bör läsa de coolaste eftersom de, precis som de är bättre på att ta upp värmeenergi, också strålar ut värmeenergi mer effektivt än ljusa färger.
Solrör
Skaffa en "solrör" ballong och ta den utomhus på en lugn, solig dag. Ballongen är flera meter lång och gjord av mörk plast. Blås upp den i skuggan med sval luft. Fäst en draksträng på ballongen och ta den till ett soligt område. Håll fast i strängen. Så småningom kommer värmestrålning från solen att få luften inuti att expandera, vilket gör att ballongen stiger upp från marken. Den varmare luften inuti har mindre densitet än utomhusluften, så ballongen flyter.