Lämpösäteily: mikä se on, miten se tapahtuu, toimii

Säteilytyslämpö on termi, jota käytetään sanomaan, että joku keho altistuu lämpösäteilylle. Lämpösäteilytys on yksi siirtääsisäänlämpöä, tämä prosessi tapahtuu ongelmasisäänelektromagneettiset aallot, koska kaikki ruumiit, jotka ovat lämpötiloissa edellä absoluuttinen nolla päästää lämpösäteilyä. Tämän tyyppisessä prosessissa osa kehojen lämpöenergiasta muuttuu sähkömagneettiseksi energiaksi ja päinvastoin.

Katsomyös:Termologia - tutkimukseen liittyviä ilmiöitä lämpö ja lämpötila

Kuinka lämpösäteily tapahtuu

THE säteilylämpö syntyy tärinäAlkaenatomejaja molekyylit, kaiken aineen perusosat. Toisin kuin muut lämmönsiirto, kuten ajo ja konvektio, säteilytys voi tapahtua ilman fyysisen väliaineen tarvetta lämmön johtamiseksi, ja tämä on mahdollista vain, koska sähkömagneettiset aallot voivat levitä tyhjössä.

Aurinko säteilee paljon energiaa maahan.
Aurinko säteilee paljon energiaa maahan.

Kun imeytyy, lämpösäteily lämmittää kappaleita. On kuitenkin elimiä, jotka voivat absorboida sen helpommin. Tekijät, kuten väri-, atomien kemiallinen koostumus ja energiatasot vaikuttavat suoraan lämmön imukykyyn. Esimerkki tästä on tumma vaatetus, joka lämpenee nopeammin kuin kevyt vaatetus, koska sillä on suurempi kyky absorboida lämpöä säteilytettäessä.

Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)

Säteily ja säteily

kun sana säteily viittaa vapautuva energia sähkömagneettisten aaltojen muodossa, säteilytys viittaa altistuminentähän säteilyyn. Esimerkiksi: aurinkosäteily säteilee maapalloa tarjoamalla sille energiaa lämmön ja näkyvä valo. Sana säteilytys liittyy sanaan säteily samalla tavalla kuin magnetismi liittyy esimerkiksi magnetointiin.

Katsomyös: 7 kysymystä fysiikka ei ole vastannut

Säteily ja sähkömagneettiset aallot

Pyrometri voi mitata lämpötilaa infrapunatunnistuksen avulla.

Kaikki sähkömagneettiset aallot eivät kuljeta lämpöä. Klo aaltojasähkömagneettinen jonka taajuudet ovat alueilla, jotka ovat lähellä radion taajuuksia väri-punainen Se on lähtöisin infrapuna- he ovat lisäätehokas että siirtääsisäänlämpöä kuin muut. Lisäksi tiedetään, että tapa, jolla sähkömagneettiset aallot ovat vuorovaikutuksessa aineen kanssa, riippuu niiden taajuudesta.

Tutustu yleisimpiin vaikutuksiin, joita kullakin sähkömagneettisella aaltotyypillä voi olla merkitystä:

  • Mikroaaltouuni: on pitkä aallonpituus, kun ne ovat vuorovaikutuksessa aineen kanssa ja voivat aiheuttaa atomeja ja molekyylit suorittavat pyörimisliikkeitä, kuten tapahtuu vesimolekyylien kanssa uunissa mikroaaltouuni.
  • Infrapuna: aine absorboi melkein kokonaan, tämän tyyppinen sähkömagneettinen aalto on vastuussa suurimmasta osasta lämmönsiirtoa. Kun se on vuorovaikutuksessa aineen kanssa, infrapuna saa atomit ja molekyylit värisemään suuremmalla voimalla.
  • Näkyvä valo: Jaettu taajuuksien välillä punaisesta violettiin, se pystyy edistämään herätettä elektronit. Nämä valotaajuudet pystyvät stimuloimaan muutoksia atomien energiatasoissa.
  • Ultravioletti: kuten näkyvä valo, se edistää elektronien viritystä, kuitenkin korkeammat ultraviolettitaajuudet ovat ionisoivia, toisin sanoen korkean energiansa ansiosta ne kykenevät repimään elektroneja atomeja.
  • Röntgen: edistää atomien ionisaatiota ja myös Comptonin sirontaa, tässä ilmiössä röntgensäteitä absorboivat atomit lähettävät sitä uudelleen matalammilla taajuuksilla.
  • Gamma: sähkömagneettiset aallot, joilla on suuri tunkeutumisvoima ja jotka kykenevät erittäin hyvin ionisoimaan atomeja ja molekyylejä.

Infrapunasäteilylle altistuvat atomit ja molekyylit absorboivat sen aiheuttaen niiden lämpövärähtelyn lisääntymisen. Klo sähkövaraus myös atomeissa läsnä olevat värisevät, joten tämä säteily säteilee uudelleen kohti muita kappaleita.

Ei ole edes hetkeä, jolloin emme vaihda lämpöä sähkömagneettisten aaltojen muodossa ympäröivien kappaleiden kanssa. Minkä mukaan Termodynamiikan nolla laki, tämä vaihto tapahtuu kunnes ehto terminen tasapaino.

Katsomyös:Sähkömagneettinen spektri - sähkömagneettisten aaltojen mahdolliset taajuudet

mustan ruumiin säteily

Rautapalkin lämpötila voidaan arvioida Stefan-Boltzmannin ja Wienin lailla.
Rautapalkin lämpötila voidaan arvioida Stefan-Boltzmannin ja Wienin lailla.

Yksi runkomusta se on idealisoitu esine, se on teoreettinen ehdotus. Teorian mukaan mustan rungon on oltava pystyy absorboimaan kaiken sen pinnalle putoavan säteilyn. Kun tämä ruumis saavuttaa saldolämpö osiensa välillä, se antaa säteilylämpö samalla nopeudella, jolla se absorboi sen.

Luonnossa ei ole ihanteellisia mustia kappaleita, mutta on kuitenkin sellaisia, jotka ovat hyvin lähellä tätä tilannetta, kuten tähtiä, jotka pystyvät absorboimaan kaiken säteilyn, joka heille putoaa.

Kiitos tärkeiden fyysikkojen selityksistä, kuten JosephStefan ja LudwigBoltzmann, Tänään voimme suoraan verrata mustien kappaleiden pinnan säteilemää tehoa niiden lämpötilaan, aivan kuten lämpömittarit. laser, olla nimeltään pyrometrit.

Lisäksi on olemassa fyysisiä lakeja, kuten Wien, jotka liittyvät lämpösäteilyn muodossa lähetettyjen sähkömagneettisten aaltojen taajuuteen niitä lähettävän kehon lämpötilaan. Näiden lakien avulla pystyimme arvioimaan lämpötilan ja iän tähtiä ja erittäin kaukaiset planeetat.

Mustan ruumiin säteilyn tutkimukset ovat ylittäneet Stefan-Boltzmannin lait ja lakisisäänWien. Saksan fyysikko etsii ratkaisua näennäisesti ratkaisemattomaan ongelmaan Max Planck ehdotti pienten valopakettien, fotonien (joita kutsuttiin valon kvanteiksi) olemassaoloa. Kaudella, Planck häntä kritisoitiin voimakkaasti eikä hänen ehdotustaan ​​hyväksytty korkeakouluissa. Kuitenkin vuonna 1905 Albert Einstein käytti tätä argumenttia selittääkseen valosähköinen ilmiö, joka ansaitsi hänelle fysiikan Nobel-palkinnon.

Minun luona. Rafael Helerbrock

Haluatko viitata tähän tekstiin koulussa tai akateemisessa työssä? Katso:

HELERBROCK, Rafael. "Lämpösäteilytys"; Brasilian koulu. Saatavilla: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/irradiacao-termica.htm. Pääsy 27. kesäkuuta 2021.

Kuinka helikopteri voi lentää

Kuinka helikopteri voi lentää

Helikopteri on laite, joka pystyy lentämään pystysuoraan, koska sen yläosassa on potkuri, joka to...

read more
Tiheyden fyysinen määritelmä. Mikä on tiheys?

Tiheyden fyysinen määritelmä. Mikä on tiheys?

Fysiikan tutkimuksessa monilla opiskelijoilla on vaikeuksia erottaa tiheys tietystä massasta. It...

read more
Voiman työ: mikä se on, laskenta, harjoitukset

Voiman työ: mikä se on, laskenta, harjoitukset

Työ on energian siirtoa kehoon tai kehojärjestelmään voiman vaikutuksesta. Keholle tehty työ tuot...

read more