熱の放射

一般小学生

まとめ

【定義】
物体が熱エネルギーを電磁波(主に赤外線)として放出する現象を熱の放射という。物質を介さずに真空でも熱が伝わることが特徴である。

まとめ

熱の放射は、物体の色や表面の状態によって吸収・反射の割合が変化する。濃い色ほど吸収しやすく、白や鏡面は放射熱を反射する。この性質はステンレスボトルの断熱や非接触型体温計に広く応用されている。

解説

放射は、伝導・対流と並ぶ熱の伝わり方の三原則の一つである。日光に当てた色付き試験管の実験では、光の吸収率が高い「黒」が最も温度が上がりやすく、次いで青、赤、黄、そして最も反射率の高い「白」が一番温度が上がりにくいという結果が得られる。この熱の性質を遮断する仕組みが、ステンレスボトルに見られる断熱構造である。ボトルは「内びん」と「外びん」の二重構造になっており、その間を真空にすることで伝導と対流を防いでいる。さらに、びんの表面を鏡面仕上げにすることで、放射による熱の移動を反射して防いでいる。また、全ての物体はその温度に応じた赤外線を放射しており、非接触型体温計はこの放射される赤外線量を測定することで、物体に触れずに温度を計測している。

小学生のみなさんへ

「熱の放射(ほうしゃ)」とは、熱が光(赤外線)のように飛んで伝わることです。太陽の熱が地球に届くのも、この放射のおかげです。色は、黒いほど熱を吸収(きゅうしゅう)しやすく、白や鏡のようなキラキラした面は熱をはね返す性質があります。実験をすると、黒、青、赤、黄、白の順番で温度が上がりやすくなります。水筒(ステンレスボトル)は、この熱の伝わり方を止めるために、中を真空にしたり鏡のようにピカピカにしたりして、温かさをたもっているのです。また、おでこで温度をはかる体温計も、体から出ている熱の光を読み取っています。

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