一般小学生
まとめ
【定義】
物体が電磁波(赤外線)として伝わる熱エネルギー(放射熱)を受け取り、自らの内部エネルギーとして取り込む現象。物体の表面の色や状態によって、その吸収効率は大きく変化する。
まとめ
色の濃い物体ほど放射熱を効率よく吸収し、薄い色や鏡面は反射する。この性質と、熱の三原則(伝導・対流・放射)の遮断技術は、ステンレスボトルの断熱構造や非接触型体温計の計測技術に応用されている。
解説
物体は「伝導」「対流」「放射」という3つの方法で熱をやり取りする。このうち放射熱の吸収率は表面の色によって異なり、実験では黒、青、赤、黄、白の順に温度上昇が大きくなる。黒に近いほど放射エネルギーを吸収しやすく、白に近いほど反射しやすいためである。この原理を応用したのがステンレスボトルである。内びんと外びんの間の「真空」層で伝導と対流を防ぎ、さらに金属の鏡面仕上げによって放射を反射・遮断することで高い保温・保冷効果を実現している。また、非接触型体温計は物体から放出される赤外線を検知することで、対象に触れずに温度を測定することを可能にしている。
小学生のみなさんへ
太陽の下に、色のちがう試験管をならべて置いておくと、黒、青、赤、黄、白の順番に温度が高くなります。これは、黒い色ほど太陽の熱(放射熱)をたくさん吸いこむからです。魔法瓶は、この熱の伝わり方をじゃまするために、中を「真空」にしたり、鏡のようにピカピカにしたりして、熱がにげない工夫をしています。おでこではかる体温計も、人間が出している熱の光(赤外線)を見つけることで、温度をはかっています。
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