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L'energia termica si sposta da oggetti caldi a quelli freddi per conduzione, convezione e radiazione. Di questi tre, solo le radiazioni non richiedono contatto; il sole riscalda la Terra perché la sua radiazione di calore viaggia attraverso lo spazio vuoto. Qualsiasi oggetto caldo, come il sole, un tostapane o il corpo umano, emette questa energia, chiamata radiazione infrarossa o I.R. Semplici esperimenti ti mostrano come funziona.
Radiometro
Un radiometro, disponibile nei negozi di scienze per pochi dollari, mostra l'energia inerente alla radiazione infrarossa. Ha una busta di vetro sigillata, come una lampadina chiara, contenente un vuoto parziale. All'interno della busta, quattro palette quadrate, con un lato nero e un lato bianco, si bilanciano su un cuscinetto ad aghi. Quando si accende una luce sul radiometro, il lato nero si riscalda più del lato bianco. Le molecole d'aria rimbalzano su entrambi i lati, ma l'energia termica proveniente dal lato nero li rende più forti. Questo fa girare le palette nella direzione del lato bianco. Posizionare il radiometro alla luce del sole e vedere quanto velocemente gira. Quindi allontanalo dalla luce solare diretta e osserva che si muove più lentamente.
Panno colorato alla luce del sole
Trova diversi articoli di stoffa, come camicie o asciugamani, di vari colori. Appoggiateli su una superficie solida e piana alla luce del sole. Dopo 15-20 minuti, senti ciascuno e nota qual è il più caldo. Poiché i colori scuri riflettono la minima luce solare, assorbono più calore. I colori chiari riflettono la maggior parte della luce solare e quindi rimangono più freddi.
Tazze colorate nell'oscurità
Raccogli cinque tazze di caffè, identiche tranne per il colore. Esegui l'acqua calda da un rubinetto per un minuto o due, fino a raggiungere la sua temperatura massima. Riempi le tazze con acqua calda e spostale in una stanza buia e fresca. Metti un termometro in ognuno e attendi 20 minuti. Leggi il termometro in ogni tazza e confronta le temperature e i colori. I colori più scuri dovrebbero leggere i più freddi perché, così come assorbono meglio l'energia termica, irradiano energia termica in modo più efficiente rispetto ai colori chiari.
Tubo solare
Ottieni un pallone a "tubo solare" e portalo all'aperto in una giornata calma e soleggiata. Il palloncino è lungo diversi metri ed è realizzato in plastica scura. Gonfialo all'ombra con aria fresca. Applica una corda da aquilone al pallone e portala in una zona soleggiata. Tieni la corda. Alla fine, la radiazione di calore del sole farà espandere l'aria all'interno, facendo sollevare il pallone da terra. L'aria più calda all'interno ha una densità inferiore rispetto all'aria esterna, quindi il pallone galleggia.