Πείραμα επιστήμης για θερμότητα ακτινοβολίας

Ακτινοβολία είναι η διαδικασία των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων που ταξιδεύουν αν και το διάστημα με την ταχύτητα του φωτός . Είναι μια μέθοδος μεταφοράς θερμότητας που δεν απαιτεί επαφή με μία πηγή για ένα αντικείμενο σε θερμότητα . Ο ήλιος είναι ένα πρωταρχικό παράδειγμα αυτού. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα που μεταφέρουν θερμότητα από το ταξίδι του ήλιου μέσα στο χώρο για να ζεστάνει την γη . Δεν χρειάζεται να αγγίξει τον ήλιο να αισθάνονται τη ζεστασιά του . Ένα επιστημονικό πείραμα στην θερμική ακτινοβολία μπορεί να βοηθήσει τους μαθητές να κατανοήσουν πώς η θερμότητα από τον ήλιο μεταφέρεται σε ένα αντικείμενο και το πώς το χρώμα του αντικειμένου επηρεάζει τον τρόπο θερμική ακτινοβολία απορροφάται και εκπέμπεται . Ύλες

Για το πείραμα αυτό , θα πρέπει να συγκεντρώσει το μαύρο και άσπρο χαρτί κατασκευή , βαρύ χαρτόνι , δύο θερμόμετρα , ψαλίδι , διαφανή ταινία , ένα μολύβι , ένα ρολόι και ένα κομμάτι από πηλό το μέγεθος ενός καρυδιά . Κόψτε δύο 4 - από - 4 - ιντσών πλατείες τόσο από το μαύρο και το λευκό χαρτί κατασκευής . Το χαρτόνι θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 6 ίντσες πλάτος και 12 ίντσες μακρύ .
Εικόνων Μέθοδος
Η

Τυλίξτε τη λάμπα ενός από τα θερμόμετρα σε ένα στρώμα από μαύρο χαρτί κατασκευής και στερεώστε με ταινία . Επαναλάβετε αυτό το βήμα με το λευκό χαρτί κατασκευή στο δεύτερο θερμόμετρο . Σιγουρευτείτε για να αφήσει την κορυφή εκτεθειμένο έτσι ώστε να μπορείτε να πάρετε τις μετρήσεις θερμοκρασίας από κάθε θερμόμετρο . Καταγράφεται η ανάγνωση σε καθένα από τα θερμόμετρα ως "θερμοκρασία έναρξης" σε ένα φύλλο χαρτιού θερμοκρασίας. Τοποθετήστε τα δύο θερμόμετρα δίπλα-δίπλα στο χαρτόνι και η εξασφάλισή τους με ταινία . Βεβαιωθείτε ότι η γραμμή ανάγνωση εκτίθεται έτσι ώστε να μπορείτε να καταγράψετε τις μετρήσεις της θερμοκρασίας . Πιέστε τον πηλό επάνω στην κορυφή του χαρτόνι και κολλήστε το μολύβι σε αυτό , έτσι ώστε να στέκεται κάθετα . Πάρτε το χαρτόνι έξω στον ήλιο και απλώστε το προς τα επάνω στο έδαφος . Χρησιμοποιήστε το χώμα για να ανυψώσει το άνω άκρο του χαρτονιού , έτσι ώστε το μολύβι δεν ρίχνει μια σκιά . Θα χρειαστεί να ρυθμίσετε την ανύψωση χαρτόνι περιοδικά σε όλο το πείραμα για να εξασφαλιστεί ότι το μολύβι δεν ρίχνει μια σκιά . Εικόνων
Διαδικασία
Η

Καταγράψτε τις μετρήσεις της θερμοκρασίας σε κάθε θερμόμετρο κάθε λεπτό για τα πρώτα πέντε λεπτά , στη συνέχεια, κάθε 10 λεπτά για τα επόμενα 60 λεπτά. Φροντίστε να ρυθμίσετε το υψόμετρο του χαρτονιού , όταν το μολύβι αρχίζει να ρίχνει μια σκιά . Σημειώστε πως η θερμοκρασία του θερμομέτρου που καλύπτεται σε μαύρο χαρτί κατασκευής αυξάνεται γρηγορότερα. Σε ένα ορισμένο σημείο , η θερμοκρασία και στις δύο θερμόμετρα θα σταματήσουν να αυξάνονται.
Εικόνων Αποτελέσματα
Η

Η θερμότητα από τον ήλιο είναι μια μορφή υπέρυθρης ακτινοβολίας . Το έγγραφο κατασκευής για κάθε ένα από τα θερμόμετρα που απορροφάται ότι η ακτινοβολία και αλλάζει τη θερμοκρασία των θερμομέτρων . Η θερμοκρασία του θερμομέτρου που καλύπτεται σε μαύρο χαρτί κατασκευή αυξήθηκαν πολύ γρηγορότερα επειδή απορροφά την υπέρυθρη ακτινοβολία περισσότερο από το λευκό κατασκευή χαρτιού. Όταν η θερμοκρασία των δύο θερμόμετρα έγινε θερμότερος από τον περιβάλλοντα αέρα , αυτοί άρχισαν να εκπέμπουν θερμότητα και τη θερμοκρασία των θερμομέτρων σταματήσουν αυξάνονται. Αυτό ονομάζεται θερμική ισορροπία : η κατάσταση στην οποία το κέρδος και την απώλεια της θερμότητας είναι ίσες . Το θερμόμετρο καλύπτονται σε χαρτί μαύρο κατασκευή επιτευχθεί θερμική ισορροπία σε μια πολύ υψηλότερη θερμοκρασία , επειδή απορροφάται περισσότερη θερμότητα ακτινοβολίας από ό, τι το θερμόμετρο καλύπτονται σε λευκό χαρτί κατασκευής .
Εικόνων