복사에 의한 열 전달의 예

3. 복사에 의한 열 전달의 예

1. 예를 들어 의미를 설명하세요. 복사에 의한 열 전달 ?
논의
복사열 전달은 전자기파 형태로 열이 전달되는 현상입니다. 복사열 전달의 예로는 태양에서 지구로의 열 전달을 들 수 있습니다. 지구와 태양 사이에는 진공 또는 거의 진공 상태이므로, 높은 온도의 태양에서 낮은 온도의 지구로 전달되는 열은 물질을 통과할 수 없습니다. 태양에서 지구로 오는 빛은 전자기파이며, 다른 여러 전자기파 또한 마찬가지입니다. 따라서 열은 전자기파의 형태로 태양에서 지구로 이동한다고 결론지을 수 있습니다.

2. 더운 날 검은 옷을 입으면 몸이 덥고 답답하게 느껴지는 이유는 무엇일까요? 그렇다면 날씨가 매우 덥거나 매우 추울 때는 어떤 색깔의 옷이 적합할까요?
논의
각 색깔은 다른 물체에서 방출되는 열을 흡수하는 능력이 다릅니다. 검은색은 표면에 닿는 열을 거의 모두 흡수하는 반면, 흰색은 표면에 닿는 열을 거의 모두 반사합니다. 따라서 더운 날 검은색 옷을 입으면 몸이 덥게 느껴지는데, 이는 검은색이 태양이나 공기에서 오는 열을 거의 모두 흡수하기 때문입니다.
표면을 검은색으로 가진 물체는 방사율이 1에 가깝고, 흰색 물체는 방사율이 0에 가깝습니다. 방사율은 0에서 1 사이의 값을 가집니다. 물체의 방사율이 클수록(1에 가까울수록) 물체가 방출하거나 흡수하는 열이 많습니다. 반대로, 물체의 방사율이 작을수록(0에 가까울수록) 물체가 방출하거나 흡수하는 열이 적습니다.

날씨가 매우 더울 때는 밝은 색(예: 흰색)의 옷을 입고, 날씨가 매우 추울 때는 어두운 색(예: 검은색)의 옷을 입어야 합니다.

3. 지구의 반지름은 149,6 x 10⁸ cm로 알려져 있습니다.⁶ 지구의 둘레는 km이고 지구의 방사율은 0,95입니다. 태양이 바로 머리 위에 있을 때, 낮 동안 태양에서 지구 표면으로 전달되는 복사열량을 추정해 보세요!
논의
알려진 바에 따르면:
지구 반지름(r) = 149,6 x 10⁶⁶ km = 149,6 x 10⁹ 미터
지구 표면적(A) = π r²² = (3,14)(49,6 x 10⁹ m)² = (3,14)(2460,16 x 10¹⁸ m²) = 7725 x 10¹⁸ m²
지구의 방사율 = 0,95
질문: 태양 복사율(Q/t)
답변 :
태양 복사율 공식:
Q/t = (1000 W/m²) e A cos θ
설명 :
Q/t = 태양 복사율, 1000 W/m²² = 태양 상수, e = 방사율, A = 물체의 표면적, θ = 태양 광선과 지구 표면의 법선이 이루는 각도.

태양이 바로 머리 위에 있을 때, 햇빛은 지구 표면에 수직으로 비춥니다. 햇빛이 지구 표면에 수직일 때, 각도는 0°가 됩니다.^o 지표면에 수직인 법선을 기준으로 합니다.

Q/t = (1000 W/m²) e A cos θ
Q/t = (1000 W/m²)(0,95)(7725 x 10¹⁸ m²)(cos 0^o)
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 줄/초