Heat radiation
the energy radiated by solids, liquids, and gases as a result of their temperature. Tal energia radiante é na forma de ondas eletromagnéticas e cobre todo o espectro eletromagnético, estendendo-se da porção de ondas de rádio do espectro através do infravermelho, visível, ultravioleta, raios-x e porções de raios gama. A partir da maioria dos corpos quentes na terra esta energia radiante encontra-se em grande parte na região infravermelha., Ver radiação eletromagnética, radiação infravermelha
radiação é um dos três métodos básicos de transferência de calor, sendo os outros dois métodos a condução e convecção. Ver condução (calor), convecção (calor), transferência de calor
uma placa quente a 260°F (400 K) pode não apresentar brilho visível, mas uma mão que é mantida sobre ela sente os raios de aquecimento emitidos pela placa. É necessária uma temperatura superior a 1300°F (1000 K) para produzir uma quantidade perceptível de luz visível., A esta temperatura, uma placa quente brilha vermelha e a sensação de calor aumenta consideravelmente, demonstrando que quanto maior a temperatura da placa quente maior a quantidade de energia irradiada. Parte desta energia é a radiação visível, e a quantidade desta radiação visível aumenta com o aumento da temperatura. Uma fornalha de aço a 2800 ° F (1800 K) mostra um forte brilho amarelo. Se um fio de tungsténio (utilizado como filamento em lâmpadas incandescentes) for elevado por aquecimento por resistência a uma temperatura de 4600°F (2800 K), Emite uma luz branca brilhante., À medida que a temperatura de uma substância aumenta, cores adicionais da porção visível do espectro aparecem, a sequência sendo primeiro vermelho, depois amarelo, verde, azul e finalmente Violeta. A radiação violeta é de comprimento de onda mais curto do que a radiação vermelha, e também é de maior energia quântica. Para produzir uma forte radiação violeta, é necessária uma temperatura de quase 5000°F (3000 K). A radiação ultravioleta requer temperaturas ainda mais elevadas. O sol emite considerável radiação ultravioleta; sua temperatura é de cerca de 10,000 ° F (6000 K)., Tais temperaturas têm sido produzidas na terra em gases ionizados por descargas elétricas. A lâmpada de vapor de mercúrio e a lâmpada fluorescente emitem grandes quantidades de radiação ultravioleta. Temperaturas até 36.000 ° F (20.000 K), no entanto, ainda são muito baixas para produzir raios x ou radiação gama. Um gás mantido a temperaturas superiores a 2 × 106 ° F (1 × 106 K), encontrado em experimentos de fusão nuclear, emite raios x e raios gama. Ver fusão Nuclear, radiação ultravioleta
um corpo negro é definido como um corpo que emite a quantidade máxima de radiação térmica., Embora não exista um radiador perfeito do corpo negro na natureza, é possível construir um sobre o princípio da radiação da cavidade. Consulte corpo negro
Uma cavidade radiador é geralmente entendido como uma piscina aquecida de gabinete com uma pequena abertura que permite a alguns de radiação de fuga ou enter. A radiação escapante de tal cavidade tem as mesmas características que a radiação do corpo negro.,a lei de Kirchhoff correlaciona matematicamente as propriedades de radiação térmica dos materiais em equilíbrio térmico. É muitas vezes chamada de Segunda Lei da termodinâmica para sistemas radiantes. A lei de Kirchhoff pode ser expressa da seguinte forma: a razão entre a emissividade de um radiador de calor e a absorvividade do mesmo radiador é uma função da frequência e da temperatura. Esta função é a mesma para todos os corpos, e é igual à emissividade de um corpo negro. Uma consequência da lei de Kirchhoff é o postulado de que um corpo negro tem uma emissividade maior que a de qualquer outro corpo., Ver leis de Kirchhoff de circuitos elétricos
A Lei de radiação de Planck representa matematicamente a distribuição de energia da radiação de calor a partir de 1 cm2 de área de superfície de um corpo negro a qualquer temperatura. Formulado por Max Planck no início do século XX, ele lançou as bases para o avanço da física moderna e o advento da teoria quântica.,
a Equação (1) é a expressão matemática de Planck da radiação do direito, onde Rλ é a energia total irradiada do corpo, medida em watts por centímetro quadrado por unidade de comprimento de onda, o comprimento de onda λ. O comprimento de onda nesta fórmula é medido em micrómetros. A quantidade T é a temperatura em kelvins, e é a base dos logaritmos naturais. A ilustração apresenta gráficos da lei de Planck para várias temperaturas e mostra substâncias que atingem essas temperaturas., Note-se que estas substâncias não irradiarão como previsto pela lei de Planck, uma vez que elas próprias não são corpos negros. a lei de Stefan-Boltzmann afirma que a energia total irradiada de um corpo quente aumenta com a quarta potência da temperatura do corpo. Esta lei pode ser derivada da lei de Planck pelo processo de integração e é expressa matematicamente como Eq. (2), em que RT é a quantidade total de radiação de energia
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