暑い日に黒い服を着たり、日中に運動したりすると、どんな感じがしますか？白い服を着たときと比べてみてください。日中に黒い服を着ると、すぐに暑く感じます。なぜでしょうか？朝の太陽と地球の距離は、正午や夕方の太陽と地球の距離とほぼ同じです。では、なぜ朝と夕方は涼しく、午後は暑いのでしょうか？これらの疑問の答えは、放射による熱伝達に関係しています。
放射伝熱とは、電磁波の形で熱が伝わる現象です。放射伝熱の例としては、ストーブの近くにいるときに体が感じる暖かさや、太陽から地球への熱伝達などが挙げられます。太陽は地球よりも高温（約6000ケルビン）であるのに対し、地球は低温です。この太陽と地球の温度差によって、熱は太陽（高温）から地球（低温）へと移動します。もし太陽から地球への熱伝達に、伝導や対流のように中間媒体が必要であれば、熱は地球に到達せず、真空（あるいはそれに近い状態）を通過しなければならなくなります。太陽からの熱供給がなければ、生命は存在し得ません。なぜなら、生命にはエネルギーが必要だからです。
放射による熱伝達のもう一つの例は、炎の近くにいるときに感じる熱です。私たちが感じる熱は、炎によって空気が過熱されることによって引き起こされるわけではありません。前述したように、熱い空気は膨張して密度が低下します。その結果、密度が低下した空気は水平方向ではなく、垂直方向に上昇します。炎の近くにいるときに体が温かく感じたり熱く感じたりするのは、熱が炎（高温）から私たちの体（低温）へと放射によって伝達されるためです。
放射による熱伝達は、伝導や対流による熱伝達とは若干異なります。伝導や対流による熱伝達は、温度の異なる物体が接触したときに起こります。一方、放射による熱伝達は、接触がなくても起こり得ます。
放射熱伝達の公式
放射による熱伝達速度は、物体の表面積と物体の絶対温度（ケルビン目盛）の4乗に比例することがわかっています。表面積が大きい物体ほど、表面積が小さい物体よりも熱伝達速度が大きくなります。同様に、例えば2000ケルビンの物体の熱伝達速度は、1000ケルビンの物体の2⁴ = 16倍になります。この結果は、1879年にヨーゼフ・シュテファンによって発見され、約5年後にルートヴィヒ・ボルツマンによって理論的に導き出されました。
説明：Q = 熱量、t = 時間、A = 物体の表面積 (m²)2T = 物体の絶対温度 (K)、e = 放射率 (0 から 1 の範囲の値をとる無次元数)、5,67 x 10-8 W /メートル2.K4 （普遍定数。ステファン・ボルツマン定数とも呼ばれる）Q/t = 放射による熱伝達率またはエネルギー放射率
暗い表面（黒色）を持つ物体は放射率が1に近く、明るい表面を持つ物体は放射率が0に近くなります。物体の放射率が大きいほど（eが1に近いほど）、その物体から放出される熱量は大きくなります。逆に、物体の放射率が小さいほど（eが0に近いほど）、放出される熱量は小さくなります。つまり、暗い表面（黒色）を持つ物体は、明るい表面（白色）を持つ物体よりも一般的に多くの熱を放出すると言えます。
放射率の大きさは、物体が熱を放出する能力だけでなく、他の物体から放出された熱を吸収する能力も決定します。放射率が1に近い物体（暗い物体）は、放出された熱のほぼすべてを吸収します。反射されるのはごく一部です。逆に、放射率が0に近い物体（明るい物体）は、放出された熱をほとんど吸収しません。熱の大部分は物体によって反射されます。放出された熱をすべて吸収する物体は、放射率が1です。このタイプの物体は「黒体」と呼ばれます。黒体という用語は、物体が黒いことを表すのではなく、物体が放出された熱をすべて吸収する能力を表します。
