varmestråling
Den energi, der udstråles af faste stoffer, væsker og gasser, som et resultat af deres temperatur. Sådan strålingsenergi er i form af elektromagnetiske bølger og dækker hele det elektromagnetiske spektrum, der strækker sig fra radiobølgedelen af spektret gennem de infrarøde, synlige, ultraviolette, røntgenstråle-og gammastråle-dele. Fra de fleste varme kroppe på Jorden ligger denne strålende energi stort set i det infrarøde område., Se Elektromagnetisk stråling, Infrarød stråling
Stråling er en af de tre grundlæggende metoder til varmeoverførsel, de to andre metoder, der bliver varmeledning og konvektion. Se Ledning (varme), konvektion (varme), varmeoverførsel
en varmeplade ved 260 F f (400 K) viser muligvis ingen synlig glød; men en hånd, der holdes over den, registrerer de varmestråler, der udsendes af pladen. En temperatur på mere end 1300 F F (1000 K) er nødvendig for at producere en mærkbar mængde synligt lys., Ved denne temperatur lyser en varmeplade rødt, og følelsen af varme øges markant, hvilket viser, at jo højere temperaturen på varmepladen er, desto større er mængden af udstrålet energi. En del af denne energi er synlig stråling, og mængden af denne synlige stråling stiger med stigende temperatur. En stålovn ved 2800 F f (1800 K) viser en stærk gul glød. Hvis en wireolframtråd (brugt som glødetråd i glødelamper) hæves ved modstandsopvarmning til en temperatur på 4600 F F (2800 K), udsender den et lyst hvidt lys., Når temperaturen på et stof stiger, vises yderligere farver på den synlige del af spektret, idet sekvensen først er rød, derefter gul, grøn, blå og til sidst violet. Den violette stråling er af kortere bølgelængde end den røde stråling, og den er også af højere kvanteenergi. For at producere stærk violet stråling kræves en temperatur på næsten 5000 F F (3000 K). Ultraviolet stråling nødvendiggør endnu højere temperaturer. Solen udsender betydelig ultraviolet stråling; dens temperatur er omkring 10.000 (f (6000 K)., Sådanne temperaturer er blevet produceret på jorden i gasser ioniseret ved elektriske udladninger. Kviksølv-damp lampe og fluorescerende lampe udsender store mængder af ultraviolet stråling. Temperaturer op til 36,000 F F (20,000 K) er dog stadig alt for lave til at producere røntgenstråler eller gammastråling. En gas, der opretholdes ved temperaturer over 2 106 106 F F (1.106 k), der opstår i nukleare fusionsforsøg, udsender røntgenstråler og gammastråler. Se nuklear fusion, Ultraviolet stråling
en blackbody er defineret som et organ, der udsender den maksimale mængde varmestråling., Selvom der ikke findes nogen perfekt blackbody radiator i naturen, er det muligt at konstruere en på princippet om hulrumsstråling. Se Blackbody
Et hulrum radiator er normalt underforstået, at være et opvarmet hus med en lille åbning, som gør det muligt for visse stråling til at flygte eller enter. Den udstrålende stråling fra et sådant hulrum har de samme egenskaber som sortkropsstråling.,Kirchhoffs lov korrelerer matematisk materialernes varmestrålingsegenskaber ved termisk ligevægt. Det kaldes ofte termodynamikens anden lov for udstrålingssystemer. Kirchhoffs lov kan udtrykkes som følger: forholdet mellem en varmeradiators emissivitet og absorptiviteten af den samme radiator er en funktion af frekvens og temperatur alene. Denne funktion er den samme for alle organer, og den er lig med emissiviteten af en sortlegeme. En konsekvens af Kirchhoff ‘ s lov er det postulat, at en blackbody har en emissivitet, som er større end noget andet organ., Se Kirchhoffs love for elektriske kredsløb
Plancks strålingslov repræsenterer matematisk energifordelingen af varmestrålingen fra 1 cm2 af overfladearealet af et sortlegeme ved enhver temperatur. Formuleret af Ma.Planck tidligt i det tyvende århundrede lagde det grundlaget for udviklingen af moderne fysik og fremkomsten af kvanteteori.,
ligning (1) er det matematiske udtryk for Plancks strålingslov, hvor R.er den samlede energi, der udstråles fra kroppen målt i measuredatt pr. kvadratcentimeter pr. bølgelængde enhed ved bølgelængden λ. Bølgelængden i denne formel måles i mikrometer. Mængden T er temperaturen i Kelvin, og e er grundlaget for de naturlige logaritmer. Illustrationen præsenterer grafer af Planck ‘ s Lov for forskellige temperaturer og viser stoffer, der opnår disse temperaturer., Det skal bemærkes, at disse stoffer ikke vil udstråle som forudsagt i Plancks lov, da de ikke er blackbodies selv.
Stefan-Bolt .mann-loven siger, at den samlede energi, der udstråles fra en varm krop, stiger med den fjerde effekt af kroppens temperatur. Denne lov kan udledes af Plancks lov ved integrationsprocessen og udtrykkes matematisk som e.. (2), Hvor RT er den samlede mængde energi radiat
Skriv et svar