問題
放射に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
| 1. | 同一温度の物体間では、物体の放射率と吸収率は等しい。 | ||
| 2. | 白色プラスターの日射吸収率は、0.1程度である。 | ||
| 3. | 常温物体から射出される電磁波は、波長が10μm付近の赤外線が主体である。 | ||
| 4. | 温度が0℃の固体表面も、熱放射している。 | ||
| 5. | 光ったアルミ箔の長波長放射率は、0.9程度である。 |
回答
正解は（5）
1. 同一温度の物体間では、物体の放射率と吸収率は等しい。
→ 正しい
同一温度の物体間では、放射率＝吸収率となります。
2. 白色プラスターの日射吸収率は、0.1程度である。
→ 正しい
白系の素材は日射吸収率が低いです。以下の表を覚えておいてください。
| 材料名 | 放射率 （長波長放射率） | 日射吸収率 |
|---|---|---|
| 白色プラスター | 0.9 | 0.1 |
| 白色ペイント | 0.9 | 0.2 |
| 黒色ペイント | 0.9 | 0.9 |
| アスファルト | 0.9 | 0.9 |
| 木材（松板） | 0.6 | 0.9 |
| 新しい亜鉛鉄板 | 0.2 | 0.74 |
| 酸化した亜鉛鉄板 | 0.3 | 0.8 |
| 光ったアルミ箔 | 0.1 | 0.1 |
ヘタ・レイ以下の図も参考にすると覚えやすいかもしれません。
アスファルトは黒色系材料に該当し、長波長放射率、日射吸収率ともに高いです。（図ではどちらも1に近い右上にありますね）
逆に光ったアルミ箔は、長波長放射率、日射吸収率ともに低いです。（図では原点0に近い左下にありますね。）
日射吸収率と長波長放射率まとめ
日射吸収率とは？
- 日射吸収率は、「太陽の光（主に可視光線や近赤外線）を、物体がどれだけ吸収するか」を表す割合です。
- 太陽光の波長（約300～2,500nm）の範囲で、値が大きいほど太陽の熱をよく吸収し、値が小さいほど吸収しない（反射や透過が多い）ことを意味します。
- たとえば、黒い屋根やアスファルトは日射吸収率が高く、白い壁やアルミ箔は低いです。
長波長放射率とは？
- 長波長放射率は、「物体が自分の熱を赤外線（主に10μm付近）として外に放射する割合」です。
- これは、物体自体が温かいときに放出する赤外線（熱放射）のしやすさを示します。
- 値が大きいほど熱をよく放射し、値が小さいほど熱を放射しにくい（熱をためこみやすい）です。
- たとえば、アスファルトや白色ペイントは放射率が高く、光ったアルミ箔は低いです。
ポイントまとめ
- 日射吸収率：太陽の熱をどれだけ吸収するか（昼間の熱のたまりやすさに関係）
- 長波長放射率：自分の熱をどれだけ外に放射するか（夜間の冷えやすさ、保温性に関係）
- この２つは材料や色によって違い、必ずしも同じ値ではありません。
例
- アスファルト・黒系の材料：日射吸収率も放射率も高い（よく熱を吸収し、よく熱を放射する）
- 白色ペイント：日射吸収率は低いが、放射率は高い
- 光ったアルミ箔：日射吸収率も放射率も低い（熱を吸収しにくく、放射もしにくい）
3. 常温物体から射出される電磁波は、波長が10μm付近の赤外線が主体である。
→ 正しい
常温（約20℃）の物体は、赤外線（10μm付近）を主に放射します。そのまま暗記してください。
4. 温度が0℃の固体表面も、熱放射している。
→ 正しい
熱放射は絶対零度（-273.15℃）より高い温度を持つすべての物質が放出する現象です。そのため、0℃の物体も周囲に向かって常にエネルギーを放射し続けています。
5. 光ったアルミ箔の長波長放射率は、0.9程度である。
→ 不適当
選択肢2の表を参照。光ったアルミ箔は放射率も吸収率も0.1程度です。
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