Obsevanjetoplotno je izraz, ki govori, da je neko telo izpostavljeno toplotnemu sevanju. Toplotno obsevanje je eden glavnih procesov prenosvtoplota, ta postopek poteka prek težavavelektromagnetnih valov, saj vsa telesa, ki so v temperature zgoraj absolutna ničla oddajajo toplotno sevanje. Pri tej vrsti postopka se del toplotne energije teles pretvori v elektromagnetno in obratno.
Poglejtudi:Termologija - preučevanje pojavov, povezanih z toplota in temperatura
Kako pride do toplotnega sevanja
THE sevanjetoplotno je ustvarjena iz gibanja vibracijeOdatomiin molekul, osnovne sestavine vse snovi. Za razliko od drugih procesov prenos toplote, kot so vožnja in konvekcijalahko pride do obsevanja brez potrebe po fizičnem mediju za prevajanje toplote, kar je mogoče le zato, ker se lahko elektromagnetni valovi širijo v vakuumu.
Ko se absorbira, toplotno sevanje ogreva telesa. Vendar obstajajo telesa, ki jo lahko lažje absorbirajo. Dejavniki, kot so barva, kemijska sestava in raven energije atomov neposredno vplivata na sposobnost absorpcije toplote. Primer tega so temna oblačila, ki se hitreje segrejejo kot lahka, zahvaljujoč večji zmožnosti absorpcije toplote pri sevanju.
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
Obsevanje in sevanje
medtem ko beseda sevanje se nanaša na energija, ki se oddaja v obliki elektromagnetnih valov, obsevanje se nanaša na izpostavljenostna to sevanje. Na primer: sončno sevanje obseva planet Zemljo, ki mu zagotavlja energijo v obliki toplote in vidna svetloba. Beseda obsevanje se na besedo sevanje nanaša enako kot magnetizem na primer nanaša na magnetizacijo.
Poglejtudi: 7 vprašanj, ki jih fizika ni odgovorila
Obsevanje in elektromagnetni valovi
Vsa elektromagnetna valovanja ne prenašajo toplote. Ob valovielektromagnetni katerih frekvence so v regijah blizu frekvenc barvardeča Je od infrardeča so večučinkovito do prenosvtoplota kot drugi. Poleg tega je znano, da je način interakcije elektromagnetnih valov s snovjo odvisen od njihove frekvence.
Oglejte si najpogostejše učinke, ki jih lahko povzroči posamezna vrsta elektromagnetnega valovanja:
- Mikrovalovna pečica: imajo dolgo valovno dolžino, kadar vplivajo na snov in lahko povzročijo atome in molekule izvajajo rotacijske gibe, kot se to dogaja pri molekulah vode v pečici mikrovalovna pečica.
- Infrardeča: skoraj v celoti absorbira snov, je ta vrsta elektromagnetnega valovanja odgovorna za večino prenosa toplote. Pri interakciji s snovjo infrardeča povzroča, da atomi in molekule vibrirajo z večjo intenzivnostjo.
- Vidna svetloba: porazdeljen med frekvencami od rdeče do vijolične, lahko spodbudi vzbujanje elektroni. Te svetlobne frekvence lahko spodbudijo spremembe v ravni energije atomov.
- Ultravijolično: podobno kot vidna svetloba spodbuja vzbujanje elektronov, vendar višje ultravijolične frekvence so ionizirajoči, to pomeni, da zaradi svoje visoke energije postanejo sposobni odtrgati elektrone iz svojih atomi.
- Rentgenski žarki: spodbujajo ionizacijo atomov in tudi Comptonovo sipanje, pri tem pa ga atomi, ki absorbirajo rentgenske žarke, ponovno oddajajo pri nižjih frekvencah.
- Gama: elektromagnetni valovi z visoko penetracijsko močjo in zelo sposobni ionizirajočih atomov in molekul.
Ko so atomi in molekule izpostavljeni infrardečemu sevanju, ga absorbirajo, zaradi česar se povečajo njihove toplotne vibracije. Ob električni naboji ki so prisotni v atomih, tudi vibrirajo, zato se to sevanje ponovno oddaja drugim telesom.
Niti trenutka ni, ko s telesi okoli sebe ne bi izmenjevali toplote v obliki elektromagnetnih valov. Glede na to, kar Ničelni zakon termodinamike, do te izmenjave pride, dokler ni pogoj toplotna bilanca.
Poglejtudi:Elektromagnetni spekter - možne frekvence elektromagnetnih valov
sevanje črnega telesa
Ena teloČrna gre za idealiziran objekt, to je za teoretično trditev. Po teoriji mora biti črno telo sposoben absorbirati vse sevanje, ki pada na njegovo površino. Ko to telo doseže ravnovesjetoplotno med svojimi deli, bo izdal sevanjetoplotno z enako hitrostjo, s katero jo absorbira.
V naravi ni idealnih črnih teles, obstajajo pa taka, ki so tej situaciji zelo blizu, na primer zvezde, ki bi lahko absorbirale vse sevanje, ki pade nanje.
Zahvaljujoč razlagam pomembnih fizikov, kot so JožefŠtefan in LudwigBoltzmann, danes lahko moč, ki jo oddaja površina črnih teles, neposredno povežemo z njihovo temperaturo, tako kot termometri. laser, poklical pirometri.
Poleg tega obstajajo fizikalni zakoni, na primer zakon Wien, ki povezujejo frekvenco elektromagnetnih valov v obliki toplotnega sevanja s temperaturo telesa, ki jih je oddajalo. Po teh zakonih smo lahko ocenili temperaturo in starost zvezde in izjemno oddaljenih planetov.
Študije sevanja črnega telesa so presegle Zakoni Štefana-Boltzmanna in od pravovWien. V iskanju rešitve na videz nerešljivega problema je nemški fizik Max Planck predlagal obstoj majhnih zavojčkov svetlobe, fotonov (ki so jih imenovali kvanti svetlobe). V sezoni, Planck bil je močno kritiziran in njegov predlog v akademiji ni bil dobro sprejet. Vendar pa je leta 1905 Albert Einstein je ta argument uporabil za razlago fotoelektrični učinek, ki mu je prinesel Nobelovo nagrado za fiziko.
Jaz, Rafael Helerbrock
Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:
HELERBROCK, Rafael. "Toplotno obsevanje"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/irradiacao-termica.htm. Dostop 27. junija 2021.
