Le rayonnement est le processus d'ondes électromagnétiques qui voyagent si l'espace à la vitesse de la lumière. Il est un moyen de transport de chaleur qui ne nécessite pas de contact avec une source pour un objet à la chaleur. Le soleil est un exemple principal de cette. Les ondes électromagnétiques transportant la chaleur du Voyage du soleil à travers l'espace pour chauffer la terre. Vous ne devez pas toucher le soleil de se sentir sa chaleur. Une expérience scientifique sur le rayonnement de chaleur peut aider les élèves à comprendre comment la chaleur du soleil est transférée à un objet et comment la couleur de cet objet affecte la façon dont le rayonnement de chaleur est absorbée et émise.
Matériaux
Pour cette expérience, vous devrez recueillir du papier noir et blanc construction, carton épais, deux thermomètres, des ciseaux, du ruban adhésif transparent, un crayon, une montre et un morceau d'argile de la taille d'une noix. Coupez deux carrés 4-en-4-pouces à la fois du papier de construction noir et blanc. Le carton devra être d'au moins 6 pouces de large par 12 pouces de long.
méthode
Envelopper le bulbe d'un des thermomètres dans une couche de papier de construction noir et le fixer avec du ruban adhésif. Répétez cette étape avec le papier de construction blanc sur le second thermomètre. Assurez-vous de quitter le sommet exposé afin que vous pouvez obtenir les relevés de température de chaque thermomètre. Enregistrer la température de lecture sur chacun des thermomètres que la «température de départ" sur une feuille de papier. Lay deux thermomètres côte à côte sur le carton et les fixer avec du ruban adhésif. Assurez-vous que la ligne de lecture est exposée de sorte que vous pouvez enregistrer les mesures de température. Appuyez sur l'argile sur le dessus du carton et coller le crayon pour qu'il dresse à la verticale. Prenez le carton à l'extérieur dans le soleil et le poser vers le haut sur le terrain. Utilisez la saleté pour élever l'extrémité supérieure du carton de telle sorte que le crayon ne jette pas d'ombre. Vous aurez besoin d'ajuster l'élévation de carton périodiquement tout au long de l'expérience pour faire en sorte que le crayon ne jette pas d'ombre.
Procédure
Notez les lectures de température sur chaque thermomètre à chaque minute pour les cinq premières minutes, puis toutes les 10 minutes pour les 60 prochaines minutes. Assurez-vous de régler la hauteur du carton lorsque le crayon commence à jeter une ombre. Notez comment la température du thermomètre recouvert de papier de construction noir augmente plus rapidement. À un certain moment, la température sur les deux thermomètres va quitter la hausse.
Résultats
La chaleur du soleil est une forme de rayonnement infrarouge. Le papier de construction sur chacun des thermomètres absorbé que le rayonnement et a changé la température des thermomètres. La température du thermomètre recouvert de papier noir de construction a augmenté beaucoup plus rapidement, car il absorbait plus de rayonnement infrarouge que le papier de construction blanc. Lorsque la température des deux thermomètres est devenu plus chaud que l'air ambiant, ils ont commencé la chaleur et la température des thermomètres quit montante émettant. Ceci est appelé équilibre thermique: l'état dans lequel le gain et la perte de chaleur sont égaux. Le thermomètre recouvert de papier de construction noir atteint l'équilibre thermique à une température beaucoup plus élevée, car elle absorbe plus de rayonnement de chaleur que le thermomètre recouvert de papier de construction blanc.