Cumu si sente s'è vo purtate vestiti neri in un ghjornu caldu o quandu fate eserciziu durante u ghjornu ? Paragunatelu à quandu purtate vestiti bianchi ? Sè vo purtate vestiti neri durante u ghjornu, vi sentirete facilmente caldu. Perchè hè cusì ? A distanza trà u sole è a terra a mane hè guasi a listessa chè a distanza trà u sole è a terra à meziornu è à sera. Allora perchè a mane è a sera sò più fresche, è u dopumeziornu più caldu ? A risposta à ste dumande hè ligata à u trasferimentu di calore per radiazione.
U trasferimentu di calore per radiazione hè u trasferimentu di calore in forma d'onde elettromagnetiche. Esempi di trasferimentu di calore per radiazione includenu u calore chì u vostru corpu sente quandu site vicinu à una stufa è u trasferimentu di calore da u sole à a terra. U sole hà una temperatura più alta (intornu à 6000 Kelvin), mentre chì a terra hà una temperatura più bassa. Sta differenza di temperatura trà u sole è a terra face chì u calore si mova da u sole (temperatura più alta) à a terra (temperatura più bassa). Sè u trasferimentu di calore da u sole à a terra richiede un intermediariu, o mezu, cum'è u trasferimentu di calore per conduzione è cunvezione, allora u calore ùn ghjunghjerebbe micca à a terra; duverebbe passà per un vacuum (o quasi). Senza l'approvvigionamentu di calore di u sole, a vita nantu à a terra ùn esisterebbe micca, postu chì a vita richiede energia.
Un altru esempiu di trasferimentu di calore per radiazione hè u calore chì sentimu quandu simu vicinu à una fiamma. U calore chì sentimu ùn hè micca causatu da l'aria chì si surriscalda da a fiamma. Cum'è spiegatu prima, l'aria calda si espande, riducendu a so densità. Di cunsiguenza, l'aria cù densità ridutta si move verticalmente versu l'altu, micca orizzontalmente versu noi. I nostri corpi si sentenu caldi o caldi quandu simu vicinu à una fiamma perchè u calore hè trasferitu per radiazione da a fiamma (temperatura più alta) à i nostri corpi (temperatura più bassa).
U trasferimentu di calore per radiazione hè ligeramente differente da u trasferimentu di calore per conduzione è cunvezione . U trasferimentu di calore per conduzione è cunvezione si verifica quandu l'uggetti à diverse temperature entranu in cuntattu. À u cuntrariu, u trasferimentu di calore per radiazione pò accade senza cuntattu.
Formula di trasferimentu di calore per radiazione
A velocità di trasferimentu di calore per radiazione hè proporzionale à a superficia di l'ughjettu è à a quarta putenza di a temperatura assoluta di l'ughjettu (scala Kelvin). L'ughjetti cù una superficia più grande anu una velocità di trasferimentu di calore più grande chè l'ughjetti cù una superficia più chjuca. In listessu modu, un ughjettu à 2000 Kelvin, per esempiu, hà una velocità di trasferimentu di calore 2/4 = 16 volte più grande chè un ughjettu à 1000 Kelvin. Stu risultatu hè statu scupertu da Josef Stefan in u 1879 è derivatu teoricamente da Ludwig Boltzmann circa 5 anni dopu.
Descrizzione: Q = Calore, t = tempu, A = Area superficiale di l'ughjettu (m²)2), T = Temperatura assoluta di l'ughjettu (K), e = Emissività (un numeru adimensionale chì u so valore varieghja da 0 à 1), 5,67 x 10-8 W / m2.K4 (Custante universale. Chjamata ancu custante di Stefan-Boltzmann), Q/t = velocità di trasferimentu di calore per radiazione o velocità di radiazione d'energia
L'uggetti cù superfici scure (nere) anu un'emissività vicina à 1, mentre chì l'uggetti di culore chjaru anu un'emissività vicina à 0. Più grande hè l'emissività di un ughjettu (e vicinu à 1), più grande hè u tassu di calore emessu da l'ughjettu. À u cuntrariu, più chjuca hè l'emissività di un ughjettu (e vicinu à 0), più chjuca hè u tassu di calore emessu. Pudemu dì chì l'uggetti di culore scuru (neri) di solitu emettenu più calore chè l'uggetti di culore chjaru (bianchi).
A magnitudine di l'emissività ùn determina micca solu a capacità di un oggettu d'emette calore, ma ancu a capacità di un oggettu d'assorbe u calore emessu da altri oggetti. L'oggetti cù una emissività vicina à 1 (oggetti scuri) assorbenu guasi tuttu u calore emessu. Solu una piccula parte hè riflessa. À u cuntrariu, l'oggetti cù una emissività vicina à 0 (oggetti chjari) assorbenu pocu di u calore emessu. A maiò parte di u calore hè riflessa da l'oggettu. L'oggetti chì assorbenu tuttu u calore emessu anu una emissività = 1. Stu tipu d'oggettu hè cunnisciutu cum'è "corpu neru". U termine corpu neru ùn descrive micca un oggettu chì hè neru, ma descrive a capacità di un oggettu d'assorbe tuttu u calore emessu.
