一般小学生
まとめ
【定義】
物体から放出される赤外線(放射エネルギー)をセンサーで感知し、対象に直接触れることなく温度を算出する測定器具。
まとめ
熱の移動には「伝導」「対流」「放射」の三原則があり、非接触型体温計はこのうち「放射」による熱エネルギーを測定している。物体は色によって放射熱の吸収率が異なり、色の濃いものほど吸収しやすく、薄いものほど反射する性質を持つ。
解説
熱が伝わる仕組みには、物質を介して熱が伝わる「伝導」、液体や気体の循環によって熱が運ばれる「対流」、そして電磁波(赤外線)として熱が直接伝わる「放射」の3つの形態がある。ステンレスボトルの断熱構造は、内びんと外びんの間を「真空」にすることで伝導と対流を遮断し、さらに内部の鏡面仕上げなどによって放射を防ぐことで、保温・保冷機能を実現している。物質の色と放射熱の関係については、黒、青、赤、黄、白の5色の試験管を用いた実験において、色が濃いほど放射熱を効率よく吸収し、温度が「黒→青→赤→黄→白」の順に上昇することが示されている。非接触型体温計は、人間が体外へ放出しているこの放射熱をセンサーで捉えることで、瞬時に正確な体温を測定しているのである。
小学生のみなさんへ
「非接触型(ひせっしょくがた)体温計」は、体にさわらずに温度をはかることができる機械だよ。人間や物からは「赤外線(せきがいせん)」という目に見えない光のような熱が出ていて、それをセンサーでつかまえて温度を計算しているんだ。太陽の光をあてたとき、黒っぽい色のほうが白っぽい色よりも熱を吸収(きゅうしゅう)して温度が上がりやすいという性質(せいしつ)も、熱の伝わり方に関係しているよ。魔法びんが温度をたもてるのも、熱が外ににげないように「伝導(でんどう)」「対流(たいりゅう)」「放射(ほうしゃ)」の3つをふせぐ工夫がされているからなんだ。実験では、色がこいほど熱を吸収しやすく、黒い試験管(しけんかん)が一番早くあたたかくなることがわかっているよ。
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