hő sugárzás
az energia által sugárzott szilárd anyagok, folyadékok, gázok eredményeként a hőmérséklet. Az ilyen sugárzó energia formájában elektromágneses hullámok kiterjed a teljes elektromágneses spektrum, kiterjesztve a rádióhullám része a spektrum az infravörös, látható, ultraibolya, röntgen, gamma-ray részek. A Föld legtöbb forró testéből ez a sugárzó energia nagyrészt az infravörös régióban található., Lásd: elektromágneses sugárzás, infravörös sugárzás
A sugárzás a hőátadás három alapvető módszerének egyike, a másik két módszer a vezetés és a konvekció. Lásd: vezetés( hő), konvekció( hő), hőátadás
egy 260°F (400 K) hőmérsékleten lévő főzőlap nem mutathat látható fényt; de egy kéz, amely rajta van, érzékeli a lemez által kibocsátott melegítő sugarakat. Az 1300°F-nál (1000 K) nagyobb hőmérséklet szükséges a látható fény érzékelhető mennyiségének előállításához., Ezen a hőmérsékleten a főzőlap pirosan világít, a melegség érzése jelentősen megnő, ami azt mutatja, hogy minél magasabb a főzőlap hőmérséklete, annál nagyobb a sugárzott energia mennyisége. Ennek az energiának egy része látható sugárzás, ennek a látható sugárzásnak a mennyisége növekszik a hőmérséklet növekedésével. Az 2800°F (1800 K) acél kemence erős sárga fényt mutat. Ha egy volfrámhuzalt (izzólámpákban izzószálként használják) 4600°F (2800 K) hőmérsékletre melegítik, akkor fényes fehér fényt bocsát ki., Ahogy az anyag hőmérséklete nő, a spektrum látható részének további színei jelennek meg, a sorrend először piros, majd sárga, zöld, kék, végül lila. Az ibolyaszínű sugárzás rövidebb hullámhosszú, mint a vörös sugárzás, és magasabb kvantumenergiával is rendelkezik. Az erős ibolyaszínű sugárzás előállításához közel 5000°F (3000 K) hőmérséklet szükséges. Az ultraibolya sugárzás még magasabb hőmérsékletet igényel. A nap jelentős ultraibolya sugárzást bocsát ki; hőmérséklete körülbelül 10 000°F (6000 K)., Ilyen hőmérsékleteket állítottak elő a Földön az elektromos kisülések által ionizált gázokban. A higanygőzlámpa és a fénycső nagy mennyiségű ultraibolya sugárzást bocsát ki. Hőmérséklet 36,000°F (20,000 K), azonban még mindig túl alacsony, hogy készítsen röntgen-vagy gamma-sugárzás. A magfúziós kísérletekben tapasztalt, 2 × 106°F (1 × 106 K) feletti hőmérsékleten tartott gáz röntgensugarakat és gammasugarakat bocsát ki. Lásd magfúzió, ultraibolya sugárzás
a feketetest olyan test, amely a maximális hő sugárzást bocsátja ki., Bár a természetben nincs tökéletes feketetest radiátor,az üregsugárzás elvén lehet építeni. Lásd Blackbody
Egy üreg radiátor általában érteni, hogy egy fűtött ház egy kis nyílást, amely lehetővé teszi, néhány sugárzás menekülés vagy az enter billentyűt. Az ilyen üregből kilépő sugárzás ugyanolyan tulajdonságokkal rendelkezik, mint a blackbody sugárzás.,
Kirchhoff törvénye matematikailag korrelálja az anyagok hősugárzási tulajdonságait termikus egyensúlyban. Gyakran nevezik a termodinamika második törvényének a sugárzó rendszerek számára. Kirchhoff törvénye a következőképpen fejezhető ki: a hőhűtő emisszivitásának az ugyanazon radiátor abszorpciós képességéhez viszonyított aránya önmagában a frekvencia és a hőmérséklet függvénye. Ez a funkció minden test esetében azonos, egyenlő a fekete test emisszivitásával. Kirchhoff törvényének következménye az a posztulátum, hogy a feketének van egy emissziós képessége, amely nagyobb, mint bármely más testé., Lásd Kirchhoff törvényei az elektromos áramkörök
Planck sugárzási törvénye matematikailag a hő sugárzás energiaeloszlását jelenti a feketetest felületének 1 cm2-től bármilyen hőmérsékleten. Max Planck megfogalmazása a huszadik század elején megalapozta a modern fizika fejlődését és a kvantumelmélet megjelenését.,
egyenlet (1) A Planck sugárzási törvényének matematikai kifejezése, ahol rλ a testből származó teljes energia, amelyet watt / négyzetcentiméter / egység hullámhosszon mérünk, a λ hullámhosszon. A képlet hullámhosszát mikrométerben mérik. A T mennyiség a kelvinek hőmérséklete, e pedig a természetes logaritmusok alapja. Az ábra a Planck-törvény különböző hőmérsékletekre vonatkozó grafikonjait mutatja be, és olyan anyagokat mutat be, amelyek elérik ezeket a hőmérsékleteket., Meg kell jegyezni, hogy ezek az anyagok nem sugároznak a Planck törvénye által előrejelzett módon, mivel maguk nem feketék.
A Stefan-Boltzmann törvény kimondja, hogy a forró testből sugárzott teljes energia a test hőmérsékletének negyedik erejével nő. Ez a törvény a Planck törvényéből származhat az integrációs folyamattal, és matematikailag Eq-ként fejezhető ki. (2), ahol RT a teljes energiamennyiség
Vélemény, hozzászólás?