Nola sentitzen zara arropa beltzak janzten badituzu egun bero batean edo egunean zehar ariketa fisikoa egiten ari zarenean? Konparatu arropa zuriak janzten dituzunean? Egunean zehar arropa beltzak janzten badituzu, erraz sentituko duzu beroa. Zergatik da hori? Goizean eguzkiaren eta lurraren arteko distantzia ia berdina da eguzkiaren eta eguerdian eta arratsaldean lurraren arteko distantziarekin. Orduan, zergatik dira goiza eta arratsaldea freskoagoak, eta arratsaldea beroagoa? Galdera hauen erantzuna erradiazioaren bidezko bero-transferentziarekin lotuta dago.
Erradiaziozko bero-transferentzia uhin elektromagnetikoen bidezko bero-transferentzia da. Erradiaziozko bero-transferentziaren adibideen artean daude zure gorputzak sukalde baten ondoan zaudenean sentitzen duen beroa eta eguzkitik Lurrerako bero-transferentzia. Eguzkiak tenperatura altuagoa du (6000 Kelvin inguru), eta Lurrak, berriz, tenperatura baxuagoa. Eguzkiaren eta Lurraren arteko tenperatura-diferentzia horrek beroa eguzkitik (tenperatura altuagoa) Lurrera (tenperatura baxuagoa) mugitzea eragiten du. Eguzkitik Lurrerako bero-transferentziak bitartekari edo euskarri bat beharko balu, kondukzio eta konbekzio bidezko bero-transferentziak bezala, orduan beroa ez litzateke Lurrera iritsiko; hutsune batetik igaro beharko luke (edo ia). Eguzkiaren bero-hornidurarik gabe, ez litzateke bizitzarik egongo Lurrekoan, bizitzak energia behar baitu.
Erradiazio bidezko bero-transferentziaren beste adibide bat sugar baten ondoan gaudenean sentitzen dugun beroa da. Sentitzen dugun beroa ez da sugarrak gehiegi berotzen duen airearen ondorioz sortzen. Aurretik azaldu bezala, aire beroa hedatu egiten da, bere dentsitatea murriztuz. Ondorioz, dentsitate murriztua duen airea bertikalki gora mugitzen da, ez horizontalki guregana. Gure gorputzak bero edo bero sentitzen dira sugar baten ondoan gaudenean, beroa erradiazioz transferitzen baita sugarretik (tenperatura altuagoa) gure gorputzetara (tenperatura baxuagoa).
Erradiazio bidezko bero-transferentzia kondukzio eta konbekzio bidezko bero-transferentziatik apur bat desberdina da . Kondukzio eta konbekzio bidezko bero-transferentzia tenperatura desberdineko objektuak kontaktuan jartzen direnean gertatzen da. Alderantziz, erradiazio bidezko bero-transferentzia kontakturik gabe gerta daiteke.
Erradiazio bidezko bero-transferentziaren formula
Erradiazio bidezko bero-transferentziaren tasa objektuaren azaleraren eta objektuaren tenperatura absolutuaren laugarren beraren (Kelvin eskala) proportzionala dela ikusi da. Azalera handiagoa duten objektuek bero-transferentzia handiagoa dute azalera txikiagoa duten objektuek baino. Era berean, 2000 Kelvin-eko objektu batek, adibidez, 2/4 = 16 aldiz handiagoa den bero-transferentzia tasa du 1000 Kelvin-eko objektu batek baino. Emaitza hau Josef Stefanek aurkitu zuen 1879an eta Ludwig Boltzmannek teorikoki lortu zuen 5 urte geroago.
Deskribapena: Q = Beroa, t = denbora, A = Objektuaren azalera (m2), T = Objektuaren tenperatura absolutua (K), e = Emisibitatea (0tik 1era bitarteko balioa duen zenbaki adimentsionala), 5,67 x 10-8 W / m2.K4 (Konstante unibertsala. Stefan-Boltzmann konstantea ere deitzen zaio), Q/t = erradiazio bidezko bero-transferentziaren tasa edo energia-erradiazioaren tasa
Gainazal ilunak dituzten objektuek (beltzak) 1etik hurbileko emisibitatea dute, eta kolore argiko objektuek, berriz, 0tik hurbilekoa. Zenbat eta handiagoa izan objektu baten emisibitatea (e 1etik hurbil), orduan eta handiagoa izango da objektuak igortzen duen bero-tasa. Alderantziz, zenbat eta txikiagoa izan objektu baten emisibitatea (e 0tik hurbil), orduan eta txikiagoa izango da igortzen duen bero-tasa. Esan dezakegu kolore iluneko objektuek (beltzak) normalean bero gehiago igortzen dutela kolore argiko objektuek (zuriak) baino.
Emisibitatearen magnitudeak ez du objektu batek beroa igortzeko duen gaitasuna bakarrik zehazten, baita beste objektu batzuek igortzen duten beroa xurgatzeko duen gaitasuna ere. 1etik hurbil dagoen emisibitatea duten objektuek (objektu ilunak) igortzen zaien bero ia guztia xurgatzen dute. Zati txiki bat bakarrik islatzen da. Alderantziz, 0tik hurbil dagoen emisibitatea duten objektuek (objektu argiak) igortzen zaien beroaren zati txiki bat xurgatzen dute. Bero gehiena objektuak islatzen du. Igortzen zaien bero guztia xurgatzen duten objektuek 1eko emisibitatea dute. Objektu mota hau "gorputz beltza" bezala ezagutzen da. Gorputz beltz terminoak ez du objektu beltz bat deskribatzen, baizik eta objektu batek igortzen zaion bero guztia xurgatzeko duen gaitasuna.
