一般小学生
まとめ
- 高温の物体から、物質(媒質)を介さずに熱エネルギーが電磁波として直接伝わる現象です。
- 「伝導」「対流」と並ぶ熱の移動の3形態の一つであり、真空の宇宙空間でも熱を伝えることができます。
- 物体の表面状態や色によって熱の吸収率・放射率が異なり、一般に黒色の物体は吸収・放射ともに効率が高くなります。
解説
熱エネルギーは常に高温から低温へと移動しますが、その形態は物質の状態によって分類されます。固体中を熱が伝わる「伝導」、液体や気体が移動して熱を運ぶ「対流」に対し、放射は赤外線などの電磁波として熱が直接運ばれるのが特徴です。
この現象の最大の特徴は、熱を伝えるための媒質を必要としない点にあります。例えば、太陽と地球の間にはほとんど物質が存在しない真空の宇宙空間が広がっていますが、太陽の熱が地球に届くのは、この放射(ふく射)によってエネルギーが電磁波として伝播しているためです。また、物体が放出する放射エネルギーの強さは、その物体の絶対温度の4乗に比例するという性質(ステファン・ボルツマンの法則)があります。
小学生のみなさんへ
熱の伝わり方には、3つの種類があります。1つ目は、フライパンのように熱が直接伝わる「伝導(でんどう)」。2つ目は、お風呂のお湯のように動いて伝わる「対流(たいりゅう)」。そして3つ目が、この「放射」です。
放射は、まわりに空気や物がない場所でも、熱が直接やってくる伝わり方です。太陽の熱が、何もない宇宙を通って地球に届くのは、この放射のおかげです。たき火のそばにいると、風が吹いていなくても顔がポカポカしてくるのも、火から熱が直接届いているからです。
また、物の色によって熱の吸収(きゅうしゅう)のしやすさが変わります。黒い色の物は、白い色の物よりも放射による熱を吸収しやすいという特徴があります。夏に黒い服を着ると暑く感じるのは、太陽の熱をたくさん取り込んでしまうからなのです。
ルラスタコラム
魔法瓶(まほうびん)の中が鏡のようにキラキラしているのを見たことがありますか?あれは、熱が「放射」で逃げていかないように、熱を反射して閉じ込めるための工夫なんですよ。
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