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La energía térmica se mueve de los objetos calientes a los fríos por conducción, convección y radiación. De estos tres, solo la radiación no requiere contacto; El sol calienta la Tierra porque su radiación de calor viaja a través del espacio vacío. Cualquier objeto cálido, como el sol, una tostadora o el cuerpo humano, emite esta energía, llamada radiación infrarroja, o IR. Experimentos simples te muestran cómo funciona.
Radiómetro
Un radiómetro, disponible en tiendas científicas por unos pocos dólares, muestra la energía inherente a la radiación infrarroja. Tiene una envoltura de vidrio sellada, como una bombilla transparente, que contiene un vacío parcial. Dentro del sobre, cuatro paletas cuadradas, con un lado negro y un lado blanco, se balancean sobre un cojinete de agujas. Cuando enciende una luz en el radiómetro, el lado negro se calienta más que el lado blanco. Las moléculas de aire rebotan en ambos lados, pero la energía térmica del lado negro hace que empujen más fuerte. Esto hace girar las paletas en la dirección del lado blanco. Coloque el radiómetro a la luz del sol y vea qué tan rápido gira. Luego, aléjese de la luz solar directa y observe que se mueve más lentamente.
Paño de color a la luz del sol
Encuentre varios artículos de tela, como camisas o toallas, de varios colores. Colóquelos sobre una superficie sólida y nivelada a la luz del sol. Después de 15 a 20 minutos, sienta cada uno y observe cuál es el más cálido. Debido a que los colores oscuros reflejan la menor cantidad de luz solar, absorben la mayor cantidad de calor. Los colores claros reflejan la mayor cantidad de luz solar y, por lo tanto, se mantienen más frescos.
Tazas de colores en la oscuridad
Reúna cinco tazas de café, idénticas excepto por el color. Deje correr el agua caliente de un grifo durante uno o dos minutos, hasta que alcance su temperatura máxima. Llena las tazas con agua caliente y muévelas a una habitación oscura y fresca. Coloque un termómetro en cada uno y espere 20 minutos. Lea el termómetro en cada taza y compare las temperaturas y los colores. Los colores más oscuros deberían leer los más fríos porque, al igual que son mejores para absorber energía térmica, también irradian energía térmica de manera más eficiente que los colores claros.
Tubo solar
Obtenga un globo de "tubo solar" y llévelo al aire libre en un día tranquilo y soleado. El globo mide varios pies de largo y está hecho de plástico oscuro. Inflarlo a la sombra con aire fresco. Pega una cuerda de cometa al globo y llévala a un área soleada. Aferrarse a la cuerda. Eventualmente, la radiación de calor del sol hará que el aire en el interior se expanda, haciendo que el globo se eleve del suelo. El aire más cálido en el interior tiene menos densidad que el aire exterior, por lo que el globo flota.