Eksperimenter med varmestråling

Varmeenergi bevæger sig fra varme genstande til kolde ved ledning, konvektion og stråling. Af disse tre kræver kun stråling ikke kontakt; solen opvarmer jorden fordi dens varme stråling rejser gennem tomt rum. Ethvert varmt genstand, som f.eks. Solen, en brødrister eller menneskekroppen, afgiver denne energi, kaldet infrarød stråling, eller I.R. Enkle eksperimenter viser dig, hvordan det virker.

Radiometer

En radiometer, der findes i science stores for et par dollars, viser den energi, der er forbundet med infrarød stråling. Den har en forseglet glaskappe, som en klar pære, der indeholder et partielt vakuum. Inde i konvolutten har fire firkantede skovle med en sort side og en hvid side balance på et nålelager. Når du skinner et lys på radiometeret, varmes den sorte side mere end den hvide side. Luftmolekylerne hopper fra begge sider, men varmeenergien fra den sorte side gør dem pressere hårdere. Dette spinder vingerne i retning af den hvide side. Placer radiometeret i stærkt sollys og se, hvor hurtigt det spinder. Flyt det væk fra direkte sollys og observer, at det bevæger sig langsommere.

Farvet klud i sollys

Find flere kludstykker, såsom skjorter eller håndklæder, af forskellige farver. Læg dem på en robust, jævn overflade i det sollys. Efter 15 til 20 minutter føler du hver og en, og hvilken er den varmeste. Fordi mørke farver afspejler det mindste sollys, absorberer de mest varme. Lys farver afspejler mest sollys og derfor bliver køligere.

Farvede kopper i mørke

Saml fem kaffekopper, identiske med undtagelse af farve. Kør varmt vand fra et tryk i et minut eller to, indtil det når sin maksimale temperatur. Fyld kopperne med varmt vand og flyt dem til et mørkt, køligt rum. Anbring et termometer i hver og vent 20 minutter. Læs termometeret i hver kop og sammenlign temperaturerne og farverne. De mørkeste farver bør læse det sejeste, fordi de lige som de er bedre til at absorbere varmeenergi, udstråler de også varmeenergi mere effektivt end lyse farver.

Solar Tube

Få et "solrør" ballon og tage det udendørs på en rolig, solrig dag. Ballonen er adskillige meter lang og lavet af mørk plastik. Blæse det i skyggen med afkølet luft. Anbring en drage streng til ballonen og tag det til et solrigt område. Hold på strengen. Til sidst vil varmestråling fra solen forårsage luften indenfor at udvide, hvilket gør ballonen stige fra jorden. Den varmere luft inde har mindre densitet end den udvendige luft, så ballonen flyder.