복사-대류 풍차

 

 

 

목  적 : 색깔에 따라 복사에너지의 흡수 량에 차이가 있음을 보인다.

 

 

준비물 : 마닐라지(흑, 적, 백색), 알루미늄 쟁반, 핀침, 페트병, 100W전구.

 

방  법 :

①  알루미늄 쟁반을 지름 5cm 정도로 둥글게 3개 자른다.  그림과 같이 날개를 자른 다음 아래쪽으로 구부려서 날개를 만든다.

②  아래의 전개도와 같이 검은색, 빨간색, 흰색 종이로 열 흡수 장치를 만든다.

③  나무 젓가락에 핀침을 꽂아 전체 길이가 10cm 정도 되도록 한다.  5×5cm 정도의 나무판 중앙에 구멍을 뚫고, 구멍에 나무 젓가락을 끼워 받침대를 3개 만든다.

④  페트병을 반으로 자르고 아래쪽에 통풍구를 3개쯤 내어 바람막이를 3개 만든다.

⑤  받침대에 흡수장치를 끼운 후 핀침위에 날개를 올려놓는다.  각각을 바람막이로 덮고 100W전구를 가까이서 비추어 보자. 어느 풍차가 가장 빨리 돌까? 왜 그런가? 돌아가는 원리를 설명해 보자.

 

결  과 : 검은 풍차가 가장 빨리 돌고, 다음이 빨강, 다음이 흰색이다.

 

원  리 : 검은 것이 복사열을 가장 많이 흡수하여 온도가 높고, 따라서 상승기류가 가장 강해서 풍차의 회전속도가 가장 빠르고, 흰색은 복사에너지의 흡수가 가장 작아서 상승기류도 약하기 때문이다.