一般小学生
まとめ
【定義】
電気エネルギーを熱エネルギーに変換し、電磁波(赤外線など)として放出することで対象物を直接加熱する器具。電気ストーブなどがこれに含まれる。
まとめ
熱の伝わり方の一つである「放射」は、真空や空気を介さずに熱を伝えることができ、光と同様に「直進」や「反射」をする性質を持つ。電熱器はこの原理を利用しており、高温になるほど放出される放射熱は多くなる。
解説
物体が高温の状態になると、その表面からは放射熱(熱放射)が放出される。この熱の伝わり方は、光(電磁波)と同じ物理的特性を有している。まず「直進性」について、放射熱は遮蔽物がない限り直進する。例えば、日なたと日かげで地面の温度差が生じるのは、樹木などの遮蔽物が太陽からの放射熱を遮るためである。ストーブの前に衝立を置いた際も、放射熱の直進が妨げられるため、その背後では暖かさが感じられなくなる。次に「反射」について、放射熱は鏡のような反射面を用いることで、その進む方向を任意に変えることができる。太陽光を鏡で反射させて影の部分を照らすことができるように、電熱器から発生した放射熱も、鏡(反射板)を使うことで衝立の裏側に置かれた温度計に当て、温度を上昇させることが可能である。これらの原理を理解することは、地球が太陽によってどのように暖められるかという気象の基礎を理解することに繋がる。
小学生のみなさんへ
電気ストーブや太陽の熱が、はなれた場所に直接伝わる仕組みを「放射(ほうしゃ)」といいます。この熱は、光と同じように「まっすぐ進む」性質と「鏡ではね返る」性質を持っています。ストーブの前に板を置くと、熱がさえぎられて板のうしろは「日かげ」のようになり、温度が上がりません。しかし、鏡を使えば、光をはね返すのと同じように熱もはね返して、直接は届かない場所をあたためることができます。太陽の光で地面があたたまるのも、これと同じ仕組みなのです。
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