Irradiazionetermico è il termine usato per dire che un corpo è esposto a radiazioni termiche. L'irraggiamento termico è uno dei principali processi di trasferimentonelcalore, questo processo avviene attraverso il problemanelonde elettromagnetiche, poiché tutti i corpi che sono in temperature sopra di zero Assoluto emettono radiazioni termiche. In questo tipo di processo una parte dell'energia termica dei corpi viene convertita in energia elettromagnetica e viceversa.
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Come avviene la radiazione termica
IL radiazionetermico è generato dai movimenti di vibrazioneA partire dalatomie molecole, i costituenti fondamentali di tutta la materia. A differenza di altri processi di trasferimento di calore, come guidare e convezione, l'irraggiamento può avvenire senza la necessità di un mezzo fisico per condurre il calore, e questo è possibile solo perché le onde elettromagnetiche possono propagarsi nel vuoto.
Quando viene assorbito, la radiazione termica riscalda i corpi. Tuttavia, ci sono corpi che possono assorbirlo più facilmente. Fattori come colore, la composizione chimica e i livelli energetici degli atomi influiscono direttamente sulla capacità di assorbimento del calore. Ne sono un esempio gli indumenti scuri, che si riscaldano più rapidamente degli indumenti leggeri, grazie alla maggiore capacità di assorbire il calore quando irradiato.
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Irradiazione e radiazioni
mentre la parola radiazione si riferisce a energia che viene emessa sotto forma di onde elettromagnetiche, il irradiazione si riferisce a esposizionea questa radiazione. Ad esempio: la radiazione solare irradia il pianeta Terra, fornendogli energia sotto forma di calore e luce visibile. La parola irraggiamento si riferisce alla parola radiazione allo stesso modo di magnetismo riguarda la magnetizzazione, per esempio.
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Irradiazione e onde elettromagnetiche
Non tutte le onde elettromagnetiche trasportano calore. A ondeelettromagnetico le cui frequenze si trovano in regioni vicine alle frequenze del colorerosso Viene da infrarossi sono Di piùefficiente al trasferimentonelcalore rispetto agli altri. Inoltre, è noto che il modo in cui le onde elettromagnetiche interagiscono con la materia dipende dalla loro frequenza.
Scopri gli effetti più comuni che ogni tipo di onda elettromagnetica può causare alla materia:
- Microonde: hanno una lunga lunghezza d'onda quando interagiscono con la materia e possono causare atomi e le molecole compiono movimenti rotatori, come avviene con le molecole d'acqua all'interno di un forno microonde.
- Infrarossi: è quasi completamente assorbito dalla materia, questo tipo di onde elettromagnetiche è responsabile della maggior parte della trasmissione del calore. Quando interagisce con la materia, l'infrarosso fa vibrare atomi e molecole con maggiore intensità.
- Luce visibile: distribuito tra frequenze che vanno dal rosso al viola, è in grado di favorire l'eccitazione di elettroni. Queste frequenze di luce sono in grado di stimolare cambiamenti nei livelli energetici degli atomi.
- Ultravioletto: come la luce visibile, promuove l'eccitazione degli elettroni, tuttavia, le frequenze ultraviolette più elevate sono ionizzanti, cioè, a causa della loro alta energia, diventano capaci di strappare elettroni dai loro atomi.
- Raggi X: favoriscono la ionizzazione degli atomi e anche la diffusione Compton, in questo fenomeno gli atomi che assorbono i raggi X lo riemettono a frequenze più basse.
- Gamma: onde elettromagnetiche ad alto potere di penetrazione e altamente capaci di ionizzare atomi e molecole.
Quando vengono esposti alla radiazione infrarossa, gli atomi e le molecole la assorbono, provocando un aumento della loro vibrazione termica. A cariche elettriche che sono presenti negli atomi vibrano anche, quindi questa radiazione viene riemessa verso altri corpi.
Non c'è nemmeno un momento in cui non scambiamo calore, sotto forma di onde elettromagnetiche, con i corpi che ci circondano. Secondo quanto Legge zero della termodinamica, questo scambio si verifica fino alla condizione di condition equilibrio termico.
Guardaanche:Spettro elettromagnetico - le possibili frequenze delle onde elettromagnetiche
radiazione del corpo nero
Uno corponero è un oggetto idealizzato, cioè è una proposizione teorica. Secondo la teoria, un corpo nero deve essere in grado di assorbire tutta la radiazione che cade sulla sua superficie. Una volta che questo corpo raggiunge il equilibriotermico tra le sue parti, emetterà radiazionetermico alla stessa velocità con cui lo assorbe.
In natura non esistono corpi neri ideali, tuttavia ci sono quelli che sono molto vicini a questa situazione, come le stelle, capaci di assorbire tutta la radiazione che cade su di loro.
Grazie alle spiegazioni di importanti fisici, come GiuseppeStefan e LudwigBoltzmann, oggi possiamo mettere direttamente in relazione la potenza irradiata dalla superficie dei corpi neri con la loro temperatura, proprio come fanno i termometri. laser, chiamato pirometri.
Inoltre, ci sono leggi fisiche, come la legge di Vienna, che mettono in relazione la frequenza delle onde elettromagnetiche emesse sotto forma di radiazione termica con la temperatura del corpo che le emette. È stato attraverso queste leggi che siamo stati in grado di stimare la temperatura e l'età di stelle e pianeti estremamente distanti.
Gli studi sulle radiazioni del corpo nero sono andati oltre il leggi di Stefan-Boltzmann e del leggenelVienna. Alla ricerca di una soluzione a un problema apparentemente insolubile, il fisico tedesco Max Planck suggeriva l'esistenza di piccoli pacchetti di luce, i fotoni (che erano chiamati quanti di luce). Nella stagione, Planck fu pesantemente criticato e il suo suggerimento non fu ben accolto nel mondo accademico. Tuttavia, nel 1905, Albert Einstein fatto uso di questo argomento per spiegare il effetto fotoelettrico, che gli è valso il Premio Nobel per la Fisica.
Di Me. Rafael Helerbrock
Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:
HELERBROCK, Rafael. "Irradiazione termica"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/irradiacao-termica.htm. Consultato il 27 giugno 2021.
