Πώς μεταφέρεται η θερμική ενέργεια μέσω της ακτινοβολίας;
1. εκπομπή: Αντικείμενα με θερμοκρασία πάνω από το απόλυτο μηδέν εκπέμπει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο μεγαλύτερη είναι η ακτινοβολία και όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα αυτών των κυμάτων.
2. διάδοση: Αυτά τα κύματα ταξιδεύουν στο διάστημα με την ταχύτητα του φωτός. Μερικά παραδείγματα αυτής της ακτινοβολίας περιλαμβάνουν ορατό φως, υπέρυθρη ακτινοβολία και υπεριώδη ακτινοβολία.
3. Απορρόφηση: Όταν αυτά τα κύματα συναντούν ένα άλλο αντικείμενο, μπορούν να απορροφηθούν. Αυτή η απορροφημένη ενέργεια αυξάνει την εσωτερική ενέργεια του αντικειμένου, αυξάνοντας τη θερμοκρασία της.
Βασικά σημεία:
* Δεν απαιτείται μέσο: Σε αντίθεση με την αγωγιμότητα και τη μεταφορά, η ακτινοβολία μπορεί να εμφανιστεί σε κενό. Έτσι φτάνει η θερμότητα του ήλιου.
* Ηλεκτρομαγνητικό φάσμα: Ο τύπος εκπομπής ακτινοβολίας εξαρτάται από τη θερμοκρασία του αντικειμένου. Τα θερμότερα αντικείμενα εκπέμπουν περισσότερη ακτινοβολία υψηλής συχνότητας, όπως ορατό φως και υπεριώδη, ενώ τα πιο δροσερά αντικείμενα εκπέμπουν περισσότερη ακτινοβολία χαμηλής συχνότητας όπως η υπέρυθρη ακτινοβολία.
* Αντίστροφη τετράγωνη νόμος: Η ένταση της ακτινοβολίας μειώνεται με το τετράγωνο της απόστασης από την πηγή. Αυτό σημαίνει ότι αν διπλασιάσετε την απόσταση, η ποσότητα ακτινοβολίας που λαμβάνετε μειώνεται στο ένα τέταρτο.
Παραδείγματα ακτινοβολίας:
* Η θερμότητα του ήλιου: Ο ήλιος ακτινοβολεί ενέργεια στη γη μέσω ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.
* Θερμότητα από τζάκι: Η θερμότητα που αισθάνεστε από ένα τζάκι οφείλεται κυρίως σε υπέρυθρη ακτινοβολία.
* μικροκύματα: Τα μικροκύματα θερμικά τρόφιμα μέσω ακτινοβολίας, συναρπαστικά μόρια νερού.
* ακτινοβολία μαύρου σώματος: Όλα τα αντικείμενα εκπέμπουν ακτινοβολία με βάση τη θερμοκρασία τους. Αυτό ονομάζεται ακτινοβολία Blackbody και χρησιμοποιείται σε διάφορες εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της μέτρησης της θερμοκρασίας.
Συνοψίζοντας, η μεταφορά θερμότητας μέσω της ακτινοβολίας περιλαμβάνει την εκπομπή, τη διάδοση και την απορρόφηση των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Είναι μια κρίσιμη διαδικασία σε πολλά φυσικά και ανθρωπογενή φαινόμενα.
