Ožarovanietermálny je termín používaný na vyjadrenie toho, že niektoré telá sú vystavené tepelnému žiareniu. Tepelné ožarovanie je jedným z hlavných procesov prevodvteplo, tento proces prebieha prostredníctvom problémvelektromagnetické vlny, pretože všetky orgány, ktoré sú v teploty vyššie z absolútna nula vyžarujú tepelné žiarenie. Pri tomto type procesu sa časť tepelnej energie tiel prevádza na elektromagnetickú energiu a naopak.
Pozritiež:Termológia - štúdium javov súvisiacich s teplo a teplota
Ako dochádza k tepelnému žiareniu
THE žiarenietermálny sa generuje z pohybov vibrácieOdatómya molekuly, základné zložky všetkých látok. Na rozdiel od iných procesov prenos tepla, ako šoférovanie a konvekcia, môže dôjsť k ožiareniu bez potreby vedenia tepla fyzickým médiom, a to je možné len preto, že vo vákuu sa môžu šíriť elektromagnetické vlny.
Po vstrebaní tepelné žiarenie ohrieva telesá. Existujú však telá, ktoré ho dokážu ľahšie absorbovať. Faktory ako napr
farba, chemické zloženie a energetické hladiny atómov priamo ovplyvňujú kapacitu absorpcie tepla. Príkladom toho je tmavé oblečenie, ktoré sa vďaka väčšej schopnosti absorbovať teplo pri vyžarovaní zahrieva rýchlejšie ako svetlé oblečenie.Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Ožarovanie a ožarovanie
zatiaľ čo slovo žiarenie odkazuje na emitovaná energia vo forme elektromagnetických vĺn, ožarovanie odkazuje na vystaveniek tomuto žiareniu. Napríklad: slnečné žiarenie vyžaruje planétu Zem a dodáva jej energiu vo forme tepla a viditeľné svetlo. Slovo ožarovanie sa vzťahuje na slovo žiarenie rovnako ako magnetizmus súvisí napríklad s magnetizáciou.
Pozritiež: 7 otázok, na ktoré fyzika neodpovedala
Ožarovanie a elektromagnetické vlny
Nie všetky elektromagnetické vlny prenášajú teplo. O vlnyelektromagnetické ktorých frekvencie sa nachádzajú v regiónoch blízkych frekvenciám farbačervená Je to z infračervená oni sú viacefektívne do prevodvteplo ako ostatní. Ďalej je známe, že spôsob interakcie elektromagnetických vĺn s hmotou závisí od ich frekvencie.
Pozrite sa na najbežnejšie účinky, na ktorých môže mať vplyv každý typ elektromagnetickej vlny:
- Mikrovlnná rúra: majú dlhú vlnovú dĺžku, keď interagujú s hmotou a môžu spôsobiť atómy a molekuly vykonávajú rotačné pohyby, ako sa to deje s molekulami vody v rúre mikrovlnná rúra.
- Infračervená: je takmer úplne absorbovaný hmotou, je tento typ elektromagnetických vĺn zodpovedný za väčšinu prenosu tepla. Pri interakcii s hmotou infračervené žiarenie spôsobuje, že atómy a molekuly vibrujú s väčšou intenzitou.
- Viditeľné svetlo: distribuovaný medzi frekvenciami od červenej po fialovú, je schopný podporovať budenie elektróny. Tieto svetelné frekvencie sú schopné stimulovať zmeny v energetických hladinách atómov.
- Ultrafialové: podobne ako viditeľné svetlo podporuje excitáciu elektrónov, avšak vyššie ultrafialové frekvencie sú ionizujúce, to znamená, že pre svoju vysokú energiu sú schopné vytrhnúť elektróny zo svojich atómy.
- Röntgen: podporujú ionizáciu atómov a tiež Comptonov rozptyl, v tomto jave atómy, ktoré absorbujú röntgenové lúče, ho znovu emitujú pri nižších frekvenciách.
- Gama: elektromagnetické vlny s vysokou penetračnou silou a vysoko schopné ionizovať atómy a molekuly.
Pri vystavení infračervenému žiareniu ho atómy a molekuly absorbujú, čo spôsobí zvýšenie ich tepelných vibrácií. O elektrické náboje ktoré sú prítomné v atómoch, tiež vibrujú, takže toto žiarenie je opätovne emitované smerom k iným telesám.
Nie je ani okamih, keď by sme nevymenili teplo v podobe elektromagnetických vĺn s telami okolo nás. Podľa čoho Nulový zákon termodynamiky, k tejto výmene dochádza až do stavu tepelná bilancia.
Pozritiež:Elektromagnetické spektrum - možné frekvencie elektromagnetických vĺn
žiarenie čierneho telesa
Jeden teločierna je to idealizovaný objekt, to znamená, že ide o teoretický výrok. Podľa teórie musí byť čierne telo schopný absorbovať všetko žiarenie dopadajúce na jeho povrch. Akonáhle sa toto telo dostane do rovnováhatermálny medzi jeho časťami vydá žiarenietermálny rovnakou rýchlosťou, akou ho absorbuje.
V prírode neexistujú ideálne čierne telá, sú však také, ktoré sú tejto situácii veľmi blízke, napríklad hviezdy, ktoré sú schopné absorbovať všetko žiarenie, ktoré na ne dopadá.
Vďaka vysvetleniam významných fyzikov, ako napr JozefaŠtefana a LudwigBoltzmann, dnes môžeme priamo dať do súvislosti výkon vyžarovaný povrchom čiernych telies s ich teplotou, tak ako to robia teplomery. laserom, zavolal pyrometre.
Okrem toho existujú fyzikálne zákony, napríklad zákon z Viedeň, ktoré súvisia s frekvenciou elektromagnetických vĺn emitovaných vo forme tepelného žiarenia s teplotou tela, ktoré ich emitovalo. Prostredníctvom týchto zákonov sme boli schopní odhadnúť teplotu a vek hviezd a mimoriadne vzdialené planéty.
Štúdie žiarenia čierneho telesa presiahli rámec Zákony Stefana-Boltzmanna a zákonvWien. Pri hľadaní riešenia zdanlivo neriešiteľného problému nemecký fyzik Max Planck naznačil existenciu malých balíkov svetla, fotónov (ktoré sa nazývali množstvá svetla). V sezóne Planck bol ťažko kritizovaný a jeho návrh nebol na akademickej pôde dobre prijatý. V roku 1905 však Albert Einstein využil tento argument na vysvetlenie fotoelektrický efekt, ktorá mu vyniesla Nobelovu cenu za fyziku.
Podľa mňa.Rafael Helerbrock
Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:
HELERBROCK, Rafael. „Tepelné ožarovanie“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/irradiacao-termica.htm. Prístup k 27. júnu 2021.
