Quale est sensum si vestes nigras die calido geris aut cum interdiu exerces te? Compara cum vestes albas geris? Si vestes nigras interdiu geris, facile calorem senties. Cur? Distantia inter solem et terram mane fere eadem est ac distantia inter solem et terram meridie et vesperi. Cur igitur mane et vesper frigidiores sunt, et post meridiem calidiores? Responsio ad has quaestiones pertinet ad... translatio caloris per radiationem.
Translatio caloris per radiationem est translatio caloris in forma undarum electromagneticarum. Exempla translationis caloris per radiationem sunt calor corporis tui cum prope focum es et translatio caloris a sole ad terram. Sol habet suhu altiores (circa 6000 Kelvin), dum terra temperaturam inferiorem habet. Differentia temperaturae inter solem et terram efficit calor a sole (temperatura altiore) ad terram (temperatura inferiore) movens. Si translatio caloris a sole ad terram intermediarium vel medium requireret, sicut translatio caloris per conductionem et convectionem facit, tum calor terram attingere non posset; per vacuum (vel fere vacuum) transire deberet. Si nulla contributio caloris a sole esset, tum vita in terra numquam existeret quia vita energiam requirit.
Aliud exemplum translationis caloris per radiationem est calor quem sentimus cum prope flammam sumus. Calor quem sentimus non causatur ab aere a flamma nimio calefacto. Ut antea explicatum est, aer calidus expandit, densitatem suam minuens. Propterea, aer densitate reducta verticaliter sursum movetur, non horizontaliter versus nos. Corpora nostra calida vel fervida sentiuntur cum prope flammam sumus quia calor per radiationem a flamma (temperatura altiore) ad corpora nostra (temperatura inferiore) transfertur.
Translatio caloris per radiationem paulum differt comparata cum translatio caloris per conductionem et translatio caloris per convectionemTranslatio caloris per conductionem et convectionem fit cum res temperaturarum diversarum inter se in contactum veniunt. Contra, translatio caloris per radiationem sine contactu fieri potest.
Formula translationis caloris per radiationem
Celeritas translationis caloris per radiationem invenitur proportionalis esse superficiei obiecti et quartae potentiae temperaturae eius absolutae (in scala Kelvin). Obiecta cum maioribus superficiebus maiorem celeritatem translationis caloris habent quam obiecta cum minoribus superficiebus. Similiter, obiectum ad 2000 Kelvin, exempli gratia, celeritatem translationis caloris 2 habet.4 = sedecim vicibus maior quam obiecti ad mille Kelvin. Hoc resultat a Iosepho Stefano anno 1879 inventum et a Ludovico Boltzmann post quinque annos circiter theoretice derivatum est.
Descriptio: Q = Calor, t = tempus, A = Area superficialis obiecti (m²)2), T = Temperatura absoluta obiecti (K), e = Emissivitas (numerus adimensionalis cuius valor a 0 ad 1 variat), 5,67 × 10-8 W / m2.K4 (Constans universalis. Etiam constans Stefan-Boltzmann appellata), Q/t = celeritas translationis caloris per radiationem vel celeritas radiationis energiae
Obiecta superficiebus obscuris (nigra) emissivitatem proximam ad 1 habent, dum obiecta colore claro emissivitatem proximam ad 0. Quo maior emissivitas obiecti (e proxima ad 1), eo maior est ratio caloris ab obiecto emissa. Contra, quo minor emissivitas obiecti (e proxima ad 0), eo minor est ratio caloris emissa. Dicere possumus obiecta colore obscuro (nigra) plerumque plus caloris emittere quam obiecta colore claro (alba).
Magnitudo emissivitatis non solum facultatem obiecti ad calorem emittendum determinat, sed etiam facultatem obiecti ad calorem ab aliis obiectis emissum absorbendum. Obiecta cum emissivitate proxima 1 (obiecta obscura) fere omnem calorem sibi emissum absorbent. Parva tantum pars reflectitur. Contra, obiecta cum emissivitate proxima 0 (obiecta lucida) parum caloris sibi emissum absorbent. Maxima pars caloris a re reflectitur. Obiecta quae omnem calorem sibi emissum absorbent emissivitatem = 1 habent. Hoc genus obiecti "corpus nigrum" appellatur. Vocabulum "corpus nigrum" non rem nigram describit, sed facultatem obiecti ad omnem calorem sibi emissum absorbendum.
