تجارب مع الإشعاع الحراري

المحتوى

• الراديومتر مقياس كثافة الطاقة الإشعاعية
• قماش ملون في ضوء الشمس
• أكواب ملونة في الظلام
• أنبوب الشمسية

تنتقل الطاقة الحرارية من الأجسام الساخنة إلى الأجسام الباردة عن طريق التوصيل والحمل الحراري والإشعاع. من هؤلاء الثلاثة ، الإشعاع فقط لا يحتاج إلى اتصال ؛ الشمس تدفئ الأرض لأن إشعاعها الحراري ينتقل عبر الفضاء الخالي. أي كائن دافئ ، مثل الشمس أو محمصة أو جسم الإنسان ، ينبعث من هذه الطاقة ، وتسمى الأشعة تحت الحمراء ، أو I.R. تجارب بسيطة تظهر لك كيف تعمل.

الراديومتر مقياس كثافة الطاقة الإشعاعية

يُظهر مقياس الإشعاع ، المتاح في متاجر العلوم مقابل بضعة دولارات ، الطاقة الكامنة في الأشعة تحت الحمراء. يحتوي على مغلف زجاجي مغلق ، مثل لمبة الإضاءة الشفافة ، التي تحتوي على فراغ جزئي. داخل المغلف ، أربعة دوارات مربعة ، مع جانب أسود وجانب أبيض ، والتوازن على محمل الإبرة. عند تسليط ضوء على مقياس الإشعاع ، فإن الجانب الأسود يسخن أكثر من الجانب الأبيض. ترتد جزيئات الهواء من كلا الجانبين ، لكن الطاقة الحرارية من الجانب الأسود تجعلها تدفع بقوة أكبر. هذا يدور دوارات في اتجاه الجانب الأبيض. ضع مقياس الإشعاع في ضوء الشمس الساطع وشاهد مدى سرعة دورانه. ثم حركه بعيدًا عن أشعة الشمس المباشرة ولاحظ أنه يتحرك ببطء أكثر.

قماش ملون في ضوء الشمس

العثور على العديد من العناصر القماش ، مثل القمصان أو المناشف ، بألوان مختلفة. ضعها على سطح مستو قوي في ضوء الشمس الساطع. بعد 15 إلى 20 دقيقة ، أشعر بكل واحدة ثم لاحظ أنه الأكثر دفئًا. لأن الألوان الداكنة تعكس أقل قدر من ضوء الشمس ، فإنها تمتص معظم الحرارة. تعكس الألوان الفاتحة معظم أشعة الشمس وبالتالي تبقى أكثر برودة.

أكواب ملونة في الظلام

جمع خمسة فناجين القهوة ، باستثناء اللون. قم بتشغيل الماء الساخن من الصنبور لمدة دقيقة أو دقيقتين ، حتى يصل إلى أقصى درجة حرارة له. املأ الكؤوس بالماء الساخن وانقلها إلى غرفة مظلمة وباردة. ضع ميزان حرارة في كل واحد وانتظر 20 دقيقة. قراءة ميزان الحرارة في كل كوب ومقارنة درجات الحرارة والألوان. يجب أن تكون الألوان الداكنة أكثر الألوان قراءة ، لأنها كما لو كانت أفضل في امتصاص الطاقة الحرارية ، فإنها تشع أيضًا الطاقة الحرارية بكفاءة أكبر من الألوان الفاتحة.

أنبوب الشمسية

الحصول على بالون "أنبوب الطاقة الشمسية" وتأخذها في الهواء الطلق في يوم هادئ ومشمس. يبلغ طول البالون عدة أقدام ومصنوع من البلاستيك الداكن. قم بتضخيمه في الظل بالهواء البارد. قم بوضع سلسلة من الطائرات الورقية على البالون وأخذها إلى منطقة مشمسة. التمسك السلسلة. في النهاية ، سوف يتسبب الإشعاع الحراري الناتج عن الشمس في تمدد الهواء في الداخل ، مما يجعل البالون يرتفع من الأرض. يكون للهواء الدافئ في الداخل كثافة أقل من الهواء الخارجي ، وبالتالي فإن البالون يطفو.