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「熱」の不思議

「物が熱くなる」とは「分子の振動が大きくなる」こと。

「太陽の熱が飛んでくる」というのは正しくなく、太陽から飛んできた赤外線が地球上の「物」に当たって、分子の振動が大きくなるから地球の温度が上がる。

不思議①:じゃあ何で光や紫外線では温度が上がらないんだろう?
不思議②:大気のない月では昼は超熱く、夜は超寒い。地球がそうならないのは、大気があって熱を表面全体に広げるから?

・・・不思議。


11 件のコメント
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①紫外線も赤外線も可視光線も同じ電磁波で、波長(振動数)が異なるだけです。電磁波はエネルギーを運ぶことができますから、届いた先の温度を上昇させることができます。ただ、熱(分子の振動)によって発生する電磁波は赤外線領域なので、赤外線が当たれば直接的に分子の振動を大きくすることができ、結果、エネルギーの大半を熱に変えることになります。
例えばマイクロ波の場合、分子が電気的に偏っていると(水分子等)、その分子を強く振動させることができます。電子レンジはその性質を利用しています。
紫外線の場合、エネルギーが強すぎて分子を破壊することがあります。このため、運んできたエネルギーの一部しか熱に変わらないことになります。

②月では、太陽が当たると温度が上昇しますが、当たらなくなると、温度(分子の振動)に伴って赤外線が発生し、宇宙空間に散逸してしまい、失ったエネルギーの分、温度が下がります。宇宙空間は絶対温度4度といわれ、氷点下269度の物体と同じ程度しか赤外線を発していません。
地球上も同様で、夜間、晴れていれば放射冷却で物の温度が下がりますが、雲があれば赤外線が抜け出るのを妨げますし、周囲の空気が直接熱を伝えますので、月面のように温度が大きく上下することはありません。
太陽からの届く電磁波によって地球は暖められているんですね。そして大気が関係している。太陽自体はそれほど暑くないという説は正しいのかも。

>> SASEBO さん

太陽の表面温度は約6,000度だそうです。
https://kids.gakken.co.jp/kagaku/kagaku110/science0376/

太陽がそれほど熱くないというのは、他の恒星と比較してということかも。
https://weathernews.jp/s/topics/201710/250125/

https://www.kahaku.go.jp/exhibitions/vm/resource/tenmon/space/stars/stars02.html
太陽の表面温度は6000℃、中心は1600万℃、これは感覚的にわかる。
でも太陽の大気にあたるコロナが100万℃。これが全くわからない(笑)

>> ninnin80s さん

赤外線量がケタ違いに多いので、重力に反して飛び出す?
光も一応熱にはなります。
ただ日常生活で見るものというのはそのうちのかなりの割合を反射してしまいますので、熱くなる実感が湧かないだけだと思います。光を反射しない黒色のものは熱くなりやすいというのはよく聞かれる話です。
紫外線も同様です。どちらかと言うと放射線に近く、透過しながら遺伝子を傷つける効果の方が注目されがちですが、電子を振動させる効果がある以上、熱に変換されます。

両者とも赤外線に比べれば熱になる効果が弱い(比較的電磁波として残り続けやすい)ので、赤外線の影に隠れてる感じですね。

②に関しては、水と油を想像すると分かりやすいと思います。水は温まりにくく冷めにくい、油は温まりやすいが冷めやすい。同じようなことが地球と月で起きていると思えばいいと思います。どちらかと言うと、大気は水に近いです。

>> ninnin80s さん

コロナの温度がなぜ100万Kもあるのかは、まだ解明されていないようです。
https://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/11866_sun
②について、補足の説明です。
地球上では大気があるため、太陽光に照らさらた物体の温度が上昇しても、周囲の空気が熱を奪い急激な温度上昇は起きません。が、月面では輻射熱が宇宙空間に奪われて行くのみですので、ある程度以上の太陽光が照射されている間は物体の表面温度は上昇し続けます。この場合、個体だらけの月面において、熱伝導で内部等へ逃げる熱量はそう多くないかと思われます。

>> いいや見てない@眺めただけだ。 さん

そう、変異型です。なんてね。

コロナ 温度で検索すると欲しい情報に辿りつかない・・・

>> ブシ さん

まだわかってなかったことにびっくりしてます(笑)
情報ありがとうございます^^;
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