Q333★いろんな飲み物を太陽で温めてどれが一番温度が高く、どれが低いかと言う実験をしました。オレンジジュース、コーラ、リンゴジュース、牛乳を使用しました。その結果、コーラが一番温度が高く、牛乳が一番温度が低かったです。なぜこのような結果になったのか教えて下さい。


 太陽光が物質に当たると一部は物質に吸収されますが、残りの光は反射・散乱されるか、そのまま透過してしまいます。質問の飲料水の温度上昇は、「吸収された太陽光のエネルギーが物質の内部で熱に変わったため」に起きたと考えられます。

 光エネルギーの吸収の起こりやすさは、物質の色の濃さ(「吸光度」と言います)や色合い(「吸収スペクトル」と言います)で決まります。太陽光などの可視光線の場合、黒っぽくて濃い色の物質は様々な色の光を良く吸収するために温度が上昇しやすく、逆に白い物質は大部分の光を反射・散乱するので温度が上昇しにくい傾向があります。コーラが温まりやすく、牛乳が温まりにくいという実験結果は、この傾向を反映していると考えられます。これは、夏の強い日差しの中で、白い服が黒い服より過ごしやすいのと同じ原理です。

(HS) 2010/08/04