放射熱

一般小学生

まとめ

  • 物体から放出される赤外線(電磁波)が、空気などの物質を介さずに直接伝わる熱の移動現象。
  • 光と同様に「直進」や「反射」をする性質を持ち、鏡のような面で反射させたり、遮蔽物で遮ったりすることができる。
  • 物の色によって吸収率が異なり、黒などの濃い色は吸収しやすく、白などの薄い色は反射しやすい。

解説

熱の伝わり方には「伝導」「対流」「放射」の3つの形態があります。放射熱は、太陽の熱が宇宙の真空を通り抜けて地球に届くように、熱源から電磁波(主に赤外線)として直接エネルギーが運ばれる仕組みを指します。このため、物質が介在しない真空中でも熱が伝わるのが大きな特徴です。

放射熱は物体の表面の状態によって挙動が変わります。実験では、黒、青、赤、黄、白の順に温度が上がりやすいことが示されており、これは色が濃いほど放射熱を効率よく吸収するためです。この原理は身近な製品にも応用されています。例えば、ステンレスボトルは内部を鏡面仕上げにすることで、飲み物から出る放射熱を反射して外に逃がさないように設計されています。また、非接触型体温計は、人体から放射される微量な赤外線をセンサーで捉えることで温度を測定しています。

コラム

地球の気象現象においても放射熱は重要な役割を果たしています。太陽から届く「太陽放射」によってまず地面が温められ、その地面から放出される「地球放射(放射熱)」によって地表付近の空気が温められます。太陽が最も高く昇る正午よりも、気温のピークが午後2時ごろにずれるのは、この「放射熱による加熱」のプロセスに時間がかかるためです。

小学生のみなさんへ

太陽の光に当たると、体がポカポカとあたたかくなりますね。これは、太陽から「放射熱(ほうしゃねつ)」という熱が届いているからです。ふつう、熱は空気などを通して伝わりますが、放射熱は空気がない宇宙のような場所でも、光と同じようにまっすぐ進んで熱を伝えます。

放射熱には、物の色によって「あたたまりやすさ」が変わるというおもしろい特徴があります。黒い服を着ていると太陽の熱をたくさん吸収きゅうしゅうしてあたたかくなりますが、白い服は熱をはね返す(反射する)ので、あまり温度が上がりません。実験でも、黒、青、赤、黄、白の順番で温度が上がることがわかっています。

この仕組みは、魔法びん(ステンレスボトル)にも使われています。ボトルの内側が鏡のようにキラキラしているのは、飲み物の熱が外に逃げないように、放射熱をはね返して閉じ込めるためなのです。

ルラスタコラム

宇宙飛行士が着る宇宙服が白や銀色なのはなぜでしょう?それは、宇宙での強い太陽の放射熱をはね返して、服の中が熱くなりすぎないように守るためなのです。色の力を利用して、過酷な宇宙でも活動できるよう工夫されているんですね。

記事の内容に誤りがありますか?

⚠️ 修正を提案する
ルラスタマップ (3層表示) フルサイズで表示 (5層) ↗
マップを生成中…

最近見た用語
履歴をチェックしています…