放射で冷める実験

桜木町のダイソーで買ったステンレスマグ（フタ付）を使って放射熱の実験をしてみました。

同じマグを２つ使って、うちひとつはスプレー塗料で黒く塗りました。（室内でスプレーして臭いがたちこめて家族から大非難を欲びました）

フタの真中にツマミがついていたのを外して、穴を少し大きくしたところに温度計を差し込みました。これがなかなか具合が良い。

それぞれに、沸かしたばかりの熱湯を８分目くらいいれます。入れた直後の温度はどちらも「８７度」ほど。（沸騰している時は１００度なのだと思いますが、注いだ直後にここまで下がってしまうのですね。）

あとは、それぞれの温度がどう下がるかを観察します。
間抜けなことに時間を測らなかったので、グラフにもできませんが、とりあえず「黒い方が何度の時に、銀色の方か何度」という対応だけはとりました。

前にやった実験ではステンレスと磁器のカップを比べたので、いろいろと条件が違って厄介だったのですが、今回は同じ材質で表面が違うだけなので、熱容量や熱伝導率はほぼ同じだろうということでわかりやすいと思います。（そのかわり、「磁器」の方が「金属」より冷めやすいか、というような直感的に意外なことを見せられるわけではありません）

カップは発泡スチロールの上に乗せてあります。
結果は以下のとおり。

黒　銀　差
87 87 0
78 82 4
74 79 5
61 69 6
53 62 9
50 60 10
48 58 10
31 41 10
24 32 8

思っていた以上の差がつきました。たった１回しかやってませんが、次にやるときは時間も測ってみよう。

発泡スチロールの上に置いたことで、底からの熱伝導はかなり小さくなっていると思われますし、フタをしたことで、気化熱の影響も減っているので「マグの表面からの放射熱」の違いが大きく出ているのではないかと思います。

知らない人から見れば「意外」だと思いますが、「理屈どおり」でもあるので、これだけだとあまり面白くありません。　「ヤカンをよく磨いておくと冷めないよ」とかいえれば面白いけど、あまり実用には関係ありませんね。

あとは「布を巻いたマグ」も実験予定。これの方が意外性は高いと思います。（先に冷めれば、の話ですが）