Топлинно излъчване

Топлинната радиация (радиация) е предаване топлинна енергия, осигурен електромагнитни вълни, от едно тяло на друго. Тя произтича от вътрешната енергия на дадено тяло. Дължината на вълната варира от 0.74 до 1000 микрометра. Вълните, които имат определена дължина, се абсорбират от тялото и след това преминават през атмосферата. Интересно е, че радиацията може да се появи не само в определена среда, но и във вакуум. Този процес произвежда топлина - единица енергия.

Термично радиация може да се дължи на химически или ядрени реакции на електромагнитната разсейване, както и чрез механично действие върху обекта. Енергията, която се освобождава може да се предава чрез контакт, т.е. взаимодействието между обектите на високи и ниски температури и с помощта на транспортни течности или газове, или радиация (пренос на топлина от източника на вещество). Последният метод е достатъчно продуктивен за производството на топлина. Топлинните лъчи предават енергия и когато ударят обекта, тази енергия се абсорбира - и обектите се нагряват. Когато два предмета с различни температури се допират един до друг, се формира топлинен поток, който спира, когато се сравняват температурите на тялото. Така се получава термична радиация. Този процес може да се среща в природата, например в атмосферата, и изкуствени средства, като например лампа с нажежаема жичка.

Трябва да се отбележи, че всяко тяло възпроизвежда непрекъснато излъчване и абсорбира лъчение от други тела. В случая, когато има термично равновесие, за всеки обект потокът на излъчената и абсорбираната радиация ще бъде същият. В този случай може да се говори за липсата на топлообменни процеси между елементите. Когато температурата на един елемент е по-висока от тази на друга, първата ще излъчва повече топлинна енергия, отколкото да я абсорбира от друго тяло. Тук можем да говорим за наличието на топлообмен между елементите.

Нека да разгледаме какво е топлинната радиация и нейните характеристики.

Известно е, че елементи, които се загряват до висока температура, блестят. Това явление се нарича термична радиация. Тя се получава от движението на молекулите на материята, имащи температура над нулата. Така при висока температура се отделят къси видими вълни, при ниски температури се излъчват дълги инфрачервени вълни.

Да разгледаме дадения феномен на пример. По този начин в повечето случаи жилищните помещения се отопляват с електрически нагреватели. В този случай червеното светене на спиралите също е термично видимо излъчване. А инфрачервено лъчение носи топлината, с която тази стая се отоплява.

Топлинната радиация е вид радиация, която е равновесие, т.е. не променя макроскопичните параметри. Всички останали видове емисии са неравновесие.

Същността на всички лъчи е същата. Тя се представя под формата на разпространяващи се електромагнитни вълни в пространството. Термичната енергия се формира в резултат на производството вътрешна енергия отопляем елемент. В този случай количеството на този вид енергия зависи от температурата и физическите свойства на тялото, които го излъчват.

Топлинната радиация играе важна роля в естествените процеси и жизнената дейност на човека. Слънцето е най-силният топлинен радиатор. Интензитетът на топлинното излъчване е приблизително 1,3 W / m2.

Така, когато термодинамично равновесие всички елементи на системата имат една и съща температура. Енергията от топлинната радиация, която се излъчва от всяко тяло, се компенсира от поглъщаната от това тяло енергия. Този процес се нарича равновесно термично излъчване.