3 Primjera prijenosa topline zračenjem
1. Objasnite značenje na primjerima prijenos topline zračenjem ?
Diskusija
Prijenos toplote zračenjem je prijenos toplote u obliku elektromagnetskih valova. Primjer prijenosa toplote zračenjem je prijenos toplote sa Sunca na Zemlju. Između Zemlje i Sunca je vakuum ili gotovo vakuum, tako da toplota koja dolazi sa Sunca, na višoj temperaturi, na Zemlju, na nižoj temperaturi, ne može proći kroz materiju. Svjetlost koja dolazi sa Sunca na Zemlju je elektromagnetski val, kao i nekoliko drugih elektromagnetskih valova, pa se može zaključiti da se toplota kreće sa Sunca na Zemlju u obliku elektromagnetskih valova.
2. Zašto se tijelo osjeća vruće i zagušljivo kada se nosi crna odjeća tokom vrućeg dana? Ako je tako, koja boja odjeće je prikladna za nošenje kada je zrak vrlo vruć, a koja kada je zrak vrlo hladan?
Diskusija
Svaka boja ima drugačiju sposobnost apsorpcije toplote koju emituju drugi objekti. Crna apsorbuje gotovo svu toplotu koja na nju pada, dok bijela reflektuje gotovo svu toplotu koja na nju pada. Nošenje crne odjeće po vrućem danu može uzrokovati da vam se tijelo zagrije jer crna apsorbuje gotovo svu toplotu koja dolazi od sunca ili vazduha.
Objekti s crnim površinama imaju emisivnost blizu 1, dok bijeli objekti imaju emisivnost blizu 0. Emisivnost ima vrijednost između 0 i 1. Što je emisivnost objekta veća (e blizu 1), to više topline objekt emitira ili apsorbira. Obrnuto, što je emisivnost objekta manja (e blizu 0), to manje topline objekt emitira ili apsorbira.
Kada je zrak vrlo vruć, odjeća koju nosite treba biti svijetle boje (na primjer bijele), a kada je zrak vrlo hladan, odjeća koju nosite treba biti tamne boje (na primjer crne).
3. Poznato je da je poluprečnik Zemlje 149,6 x 106 km, a Zemljina emisivnost je 0,95. Procijenite brzinu prijenosa topline zračenjem sa Sunca na Zemljinu površinu tokom dana kada je Sunce direktno iznad glave!
Diskusija
Poznato je da:
Zemljin poluprečnik (r) = 149,6 x 106 km = 149,6 x 109 metar
Površina Zemlje (A) = πr2 = (3,14)(49,6 x 109 m)2 = (3,14)(2460,16 x 1018 m2) = 7725 x 1018 m2
Zemljina emisivnost = 0,95
Pitao/la: Brzina sunčevog zračenja (Q/t)
Odgovor:
Formula za brzinu sunčevog zračenja:
Q/t = (1000 W/m2) e A cos θ
Informacije:
Q/t = brzina sunčevog zračenja, 1000 W/m2 = solarna konstanta, e = emisivnost, A = površina objekta, θ = ugao koji formiraju sunčevi zraci i normalna linija na Zemljinu površinu.
Kada je sunce direktno iznad glave, sunčeva svjetlost je okomita na Zemljinu površinu. Kada je okomita na Zemljinu površinu, sunčeva svjetlost formira ugao od 0 ° sa normalom okomitom na Zemljinu površinu.
Q/t = (1000 W/m2) e A cos θ
Q/t = (1000 W/m2)(0,95)(7725 x 1018 m2)(cos 0o)
Q/t = (1000 W/m2)(0,95)(7725 x 1018 m2)(1)
Q/t = (1000 W/m2)(0,95)(7725 x 1018 m2)(1)
Q/t = 7.338.750 x 1018
Q/t = 7,34 x 1024 Džul/sekunda
