熱の放射

一般小学生

まとめ

解説

熱の伝わり方には「伝導」「対流」「放射」の3種類がありますが、放射は物質の移動や接触を必要としない点が最大の特徴です。太陽の熱が、真空である宇宙空間を通って地球に届くのはこの放射によるものです。物体から放出される放射熱は、遮蔽物がない限り全方位へ直進しますが、鏡のような反射面を用いることで進む方向を変えることができます。

また、放射熱の吸収しやすさは物体の表面の色に大きく依存します。一般に、黒色に近いほど放射熱を効率よく吸収し、白色や銀色に近いほど熱を反射します。実験では、日光を当てた試験管温度上昇は「黒→青→赤→黄→白」の順になることが知られています。この性質は、冬に黒っぽい服を着ると暖かく感じるといった日常生活の知恵にもつながっています。

コラム

放射の原理は、最新のテクノロジーにも応用されています。例えば、非接触型の体温計は、人体から放射されている赤外線の量を測定することで温度を算出しています。

また、魔法びん(ステンレスボトル)の構造は、熱の三原則すべてを防ぐように設計されています。二重構造の間を真空にすることで「伝導」と「対流」を防ぎ、内側の金属面を鏡面仕上げにすることで「放射」による熱の逃げを防いでいるのです。

小学生のみなさんへ

太陽の光をあびるとあたたかく感じたり、ストーブの前にいると体がポカポカしてきたりしますね。これは、熱が光と同じように、はなれた場所まで直接とどいているからです。このように、熱が光(赤外線せきがいせん)となって伝わることを「熱の放射ほうしゃ」といいます。

熱の放射ほうしゃには、おもしろいとくちょうがあります。まず、光と同じで「まっすぐ進む」ことと、鏡などで「はね返る(反射はんしゃする)」ことです。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。黒い色の紙と白い色の紙を太陽に当てると、黒い紙のほうが早くあたたかくなります。これは、黒い色が熱をたくさん吸収きゅうしゅうするからです。

ルラスタコラム

魔法びんの中が鏡のようにピカピカしている理由を知っていますか?これは、中の飲み物の熱が「放射」によって外ににげないように、鏡のような面で熱を内側にはね返して閉じ込めているからなのです。

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