Inhoud
Warmte-energie beweegt van hete naar koude door geleiding, convectie en straling. Van deze drie vereist alleen straling geen contact; de zon verwarmt de aarde omdat haar warmtestraling door de lege ruimte reist. Elk warm object, zoals de zon, een broodrooster of het menselijk lichaam, geeft deze energie af, infraroodstraling of I.R. Eenvoudige experimenten laten zien hoe het werkt.
Radiometer
Een radiometer, verkrijgbaar bij wetenschapswinkels voor een paar dollar, toont de energie die inherent is aan infraroodstraling. Het heeft een verzegelde glazen envelop, zoals een heldere gloeilamp, die een gedeeltelijk vacuüm bevat. Binnen de envelop balanceren vier vierkante schoepen, met een zwarte en een witte kant, op een naaldlager. Wanneer u een licht op de radiometer laat schijnen, wordt de zwarte kant meer warm dan de witte. Luchtmoleculen stuiteren langs beide kanten, maar de warmte-energie van de zwarte kant maakt ze harder duwen. Dit draait de schoepen in de richting van de witte kant. Plaats de radiometer in fel zonlicht en kijk hoe snel hij draait. Verplaats het dan weg van direct zonlicht en merk op dat het langzamer beweegt.
Gekleurde doek in zonlicht
Zoek verschillende stoffen items, zoals shirts of handdoeken, in verschillende kleuren. Leg ze op een stevig, vlak oppervlak in het felle zonlicht. Voel ze na 15 tot 20 minuten en merk op wat de warmste is. Omdat donkere kleuren het minste zonlicht reflecteren, absorberen ze de meeste warmte. Lichte kleuren reflecteren het meeste zonlicht en blijven daarom koeler.
Gekleurde kopjes in het donker
Verzamel vijf koffiekopjes, identiek behalve kleur. Laat een minuut of twee heet water uit een kraan lopen totdat deze de maximale temperatuur heeft bereikt. Vul de kopjes met heet water en verplaats ze naar een donkere, koele kamer. Plaats een thermometer in elke thermometer en wacht 20 minuten. Lees de thermometer in elk kopje en vergelijk de temperaturen en kleuren. De donkerste kleuren moeten het coolst zijn, omdat ze, net zoals ze warmte-energie beter absorberen, ook warmte-energie efficiënter uitstralen dan lichte kleuren.
Solar Tube
Koop een ballon met een "zonnebuis" en neem deze mee naar buiten op een rustige, zonnige dag. De ballon is enkele voet lang en gemaakt van donker plastic. Blaas het op in de schaduw met koele lucht. Bevestig een vliegertouw aan de ballon en breng deze naar een zonnig gebied. Houd het touw vast. Uiteindelijk zal warmtestraling van de zon ervoor zorgen dat de lucht binnenin uitzet, waardoor de ballon uit de grond stijgt. De warmere lucht binnenin heeft minder dichtheid dan de buitenlucht, zodat de ballon drijft.