varmeavgivelse
Den energien som stråles ut av faste stoffer, væsker og gasser som et resultat av deres temperatur. Slike strålende energi i form av elektromagnetiske bølger og dekker hele det elektromagnetiske spekteret, som strekker seg fra radio-bølge delen av spekteret gjennom infrarødt, synlig, uv, røntgen og gamma-ray deler. Fra de fleste hot legemer på Jorden, denne strålende energi ligger i stor grad i det infrarøde området., Se Elektromagnetisk stråling, Infrarød stråling
Stråling er en av de tre grunnleggende metoder for å overføre varme, de to andre metodene blir ledning og konveksjon. Se Ledningsevne (varme), Konveksjon (varme), varmeoverføring
En varm plate på 260°F (400 K) kan vise til noen synlig glød, men en hånd som er holdt over det, føler den varmende stråler som slippes ut av platen. En temperatur på mer enn 1300°F (1000 K) er nødvendig for å produsere en merkbar mengde av synlig lys., Ved denne temperaturen en varm plate lyser rødt og følelse av varme øker betraktelig, viser at jo høyere temperatur på varm plate jo større mengden av utstrålt energi. En del av denne energien er synlig stråling, og mengden av dette synlig stråling øker med økende temperatur. En stål ovn ved 2800°F (1800 K) viser en sterk gul glød. Hvis en tungsten wire (brukt som glødetråden i glødelamper) er reist av motstand oppvarming til en temperatur på 4600°F (2800 K), den avgir en lys hvitt lys., Som temperaturen av et stoff øker, flere farger på den synlige delen av spekteret vises, kan rekkefølgen være først rød, så gul, grønn, blå, og til slutt fiolett. Violet stråling med kortere bølgelengde enn den rød-stråling, og det er også av høyere quantum energy. For å produsere sterk fiolett stråling, en temperatur på nesten 5000°F (3000 K) er påkrevet. Ultrafiolett stråling krever enda høyere temperaturer. Solen avgir betydelig ultrafiolett stråling; temperaturen er ca 10 000°F (6000 K)., Slike temperaturer har blitt produsert på Jorden i gasser ionisert ved elektriske utladninger. Mercury-damp-lampe, og den fluorescerende lampen avgir store mengder ultrafiolett stråling. Temperaturer opp til 36,000°F (20,000 K), men er fortsatt altfor lav til å produsere røntgen eller gammastråling. En gass opprettholdt ved temperaturer over 2 × 106°F (1 × 106 K), møtte i kjernefysisk fusjon eksperimenter, avgir røntgen og gamma-stråler. Se Kjernefysisk fusjon, Ultrafiolett stråling
En blackbody er definert som et organ som avgir den maksimale mengden av varme stråling., Selv om det finnes noen perfekt blackbody radiator i naturen, det er mulig å konstruere en på prinsippet om hulrommet stråling. Se Blackbody
Et hulrom radiator er vanligvis forstått å være et oppvarmet skap med en liten åpning som gjør at noen stråling til å flykte eller enter. Den slipper ut stråling fra slike hulrom har de samme egenskapene som blackbody stråling.,
Kirchhoff lov korrelerer matematisk varmestrålingen egenskaper av materialer ved termisk likevekt. Det er det som ofte kalles termodynamikkens andre lov for utstrålende systemer. Kirchhoff ‘ s lov kan uttrykkes som følger: forholdet emissivity av en varme radiator til absorptivity av samme radiator er en funksjon av frekvens og temperatur alene. Denne funksjonen er den samme for alle grupper, og det er lik emissivity av en blackbody. En konsekvens av Kirchhoff er loven er å postulere at en blackbody har en emissivity som er større enn den andre kroppen., Se Kirchhoff lover av elektriske kretser
plancks stråling loven representerer matematisk energi distribusjon av varmestrålingen fra 1 cm2 av overflaten på en blackbody på en hvilken som helst temperatur. Formulert ved Max Planck tidlig i det tjuende århundret, og det la grunnlaget for utviklingen av moderne fysikk og bruk av quantum theory.,
Ligning (1) er et matematisk uttrykk av plancks stråling lov, hvor Rλ er den totale energien som stråles ut fra kroppen, målt i watt per kvadratcentimeter per enhet bølgelengde, på bølgelengde λ. På bølgelengde i denne formelen er målt i micrometers. Mengden T er temperaturen i kelvins, og e er grunntallet i det naturlige logaritmer. Illustrasjonen presenterer grafer av plancks lov for ulike temperaturer og viser stoffer som oppnår slike temperaturer., Det bør bemerkes at disse stoffene ikke vil utstråle som spådd av plancks lov siden de ikke blackbodies seg selv.
Den Stefan-Boltzmann loven sier at den totale energien som stråles ut fra en varm kropp øker med fjerde effekt av temperatur på kroppen. Denne loven kan være avledet fra plancks lov av prosessen med integrering og uttrykkes matematisk som Eq. (2), der RT er den totale mengden av energi radiat
Legg igjen en kommentar