උණුසුම් දවසක හෝ දිවා කාලයේ ව්යායාම කරන විට කළු ඇඳුම් ඇඳගෙන සිටියහොත් ඔබට දැනෙන්නේ කෙසේද? සුදු ඇඳුම් ඇඳගෙන සිටින විට එය සමඟ සසඳන්න? දිවා කාලයේදී කළු ඇඳුම් ඇඳගෙන සිටියහොත් ඔබට පහසුවෙන් උණුසුම් බවක් දැනෙනු ඇත. ඒ ඇයි? උදෑසන සූර්යයා සහ පෘථිවිය අතර දුර, දහවල් සහ සවස සූර්යයා සහ පෘථිවිය අතර දුර හා සමාන වේ. එසේනම් උදෑසන සහ සවස සිසිල් වන්නේ ඇයි සහ දහවල් උණුසුම් වන්නේ ඇයි? මෙම ප්රශ්නවලට පිළිතුර විකිරණ මගින් තාප හුවමාරුව හා සම්බන්ධයි.
විකිරණ තාප හුවමාරුව යනු විද්යුත් චුම්භක තරංග ආකාරයෙන් තාපය මාරු කිරීමයි . විකිරණ තාප හුවමාරුව සඳහා උදාහරණ ලෙස උදුනක් අසල සිටින විට ඔබේ ශරීරයට දැනෙන උණුසුම සහ සූර්යයාගේ සිට පෘථිවියට තාපය මාරු කිරීම ඇතුළත් වේ. සූර්යයාට ඉහළ උෂ්ණත්වයක් (කෙල්වින් 6000 ක් පමණ) ඇති අතර පෘථිවියේ අඩු උෂ්ණත්වයක් ඇත. සූර්යයා සහ පෘථිවිය අතර මෙම උෂ්ණත්ව වෙනස නිසා සූර්යයාගේ සිට පෘථිවියට (ඉහළ උෂ්ණත්වය) තාපය ගමන් කිරීමට හේතු වේ. සන්නායකතාවය සහ සංවහනය මගින් තාප හුවමාරුව අවශ්ය වන පරිදි, සූර්යයාගේ සිට පෘථිවියට තාප හුවමාරුව අතරමැදියෙකු හෝ මාධ්යයක් අවශ්ය නම්, තාපය පෘථිවියට ළඟා නොවනු ඇත; එය රික්තයක් හරහා (හෝ ආසන්න වශයෙන්) ගමන් කිරීමට සිදුවනු ඇත. සූර්යයාගේ තාප සැපයුම නොමැතිව, පෘථිවියේ ජීවය නොපවතිනු ඇත, මන්ද ජීවයට ශක්තිය අවශ්ය වේ.
විකිරණ මගින් තාප හුවමාරුව සඳහා තවත් උදාහරණයක් වන්නේ අපි දැල්ලක් අසල සිටින විට අපට දැනෙන තාපයයි. අපට දැනෙන තාපය දැල්ලෙන් වාතය අධික ලෙස රත් වීම නිසා ඇති නොවේ. කලින් පැහැදිලි කළ පරිදි, උණුසුම් වාතය ප්රසාරණය වී එහි ඝනත්වය අඩු කරයි. එහි ප්රතිඵලයක් ලෙස, අඩු ඝනත්වයක් සහිත වාතය අප දෙසට තිරස් අතට නොව සිරස් අතට ඉහළට ගමන් කරයි. අපි දැල්ලක් අසල සිටින විට අපගේ ශරීර උණුසුම් හෝ උණුසුම් බවක් දැනෙන්නේ දැල්ලෙන් (ඉහළ උෂ්ණත්වය) අපගේ ශරීරවලට (අඩු උෂ්ණත්වය) විකිරණ මගින් තාපය මාරු වන බැවිනි.
විකිරණ මගින් තාප හුවමාරුව සන්නයනය සහ සංවහනය මගින් තාප හුවමාරුවට වඩා තරමක් වෙනස් වේ . විවිධ උෂ්ණත්වවල වස්තූන් ස්පර්ශ වන විට සන්නයනය සහ සංවහනය මගින් තාප හුවමාරුව සිදු වේ. අනෙක් අතට, විකිරණ මගින් තාප හුවමාරුව ස්පර්ශයකින් තොරව සිදුවිය හැකිය.
විකිරණ මගින් තාප හුවමාරුව සඳහා සූත්රය
විකිරණ මගින් තාප හුවමාරු අනුපාතය වස්තුවේ මතුපිට ප්රදේශයට සහ වස්තුවේ නිරපේක්ෂ උෂ්ණත්වයේ සිව්වන බලයට (කෙල්වින් පරිමාණය) සමානුපාතික බව සොයාගෙන ඇත. විශාල මතුපිට ප්රදේශයක් ඇති වස්තූන් කුඩා මතුපිට ප්රදේශයක් ඇති වස්තූන්ට වඩා වැඩි තාප හුවමාරු අනුපාතයක් ඇත. එලෙසම, උදාහරණයක් ලෙස, 2000 කෙල්වින් හි වස්තුවක තාප හුවමාරු අනුපාතය 2 4 = 1000 කෙල්වින් හි වස්තුවකට වඩා 16 ගුණයකින් වැඩිය. මෙම ප්රතිඵලය 1879 දී ජෝසෆ් ස්ටෙෆාන් විසින් සොයා ගන්නා ලද අතර වසර 5 කට පමණ පසු ලුඩ්විග් බෝල්ට්ස්මන් විසින් න්යායාත්මකව ලබා ගන්නා ලදී.
විස්තරය: Q = තාපය, t = කාලය, A = වස්තුවේ මතුපිට වර්ගඵලය (m2), T = වස්තුවේ නිරපේක්ෂ උෂ්ණත්වය (K), e = විමෝචනය (0 සිට 1 දක්වා අගයක් ඇති මාන රහිත සංඛ්යාවක්), 5,67 x 10-8 W / m2.K4 (විශ්වීය නියතය. ස්ටෙෆාන්-බෝල්ට්ස්මන් නියතය ලෙසද හැඳින්වේ), Q/t = විකිරණ මගින් තාප හුවමාරු අනුපාතය හෝ ශක්ති විකිරණ අනුපාතය
අඳුරු පෘෂ්ඨ (කළු) සහිත වස්තූන්ගේ විමෝචන අගය 1 ට ආසන්න වන අතර, ලා පැහැති වස්තූන්ගේ විමෝචන අගය 0 ට ආසන්න වේ. වස්තුවක විමෝචන අගය වැඩි වන තරමට (e 1 ට ආසන්න), වස්තුවෙන් විමෝචනය වන තාප අනුපාතය වැඩි වේ. අනෙක් අතට, වස්තුවක විමෝචන අගය කුඩා වන තරමට (e 0 ට ආසන්න), විමෝචනය වන තාප අනුපාතය කුඩා වේ. අඳුරු පැහැති වස්තූන් (කළු) සාමාන්යයෙන් ලා පැහැති වස්තූන් (සුදු) වලට වඩා වැඩි තාපයක් විමෝචනය කරන බව අපට පැවසිය හැකිය.
විමෝචන විශාලත්වය මගින් වස්තුවකට තාපය විමෝචනය කිරීමේ හැකියාව පමණක් නොව, වෙනත් වස්තූන් විසින් විමෝචනය කරන තාපය අවශෝෂණය කර ගැනීමේ හැකියාව ද තීරණය වේ. 1 ට ආසන්න විමෝචන හැකියාවක් ඇති වස්තූන් (අඳුරු වස්තූන්) ඒවාට විමෝචනය වන තාපය සියල්ලම පාහේ අවශෝෂණය කරයි. කුඩා කොටසක් පමණක් පරාවර්තනය වේ. අනෙක් අතට, 0 ට ආසන්න විමෝචන හැකියාවක් ඇති වස්තූන් (සැහැල්ලු වස්තූන්) ඒවාට විමෝචනය වන තාපයෙන් සුළු ප්රමාණයක් අවශෝෂණය කරයි. බොහෝ තාපය වස්තුවෙන් පරාවර්තනය වේ. ඒවාට විමෝචනය වන සියලුම තාපය අවශෝෂණය කරන වස්තූන්ට විමෝචන අගය = 1 ක් ඇත. මෙම වර්ගයේ වස්තුව "කළු ශරීරයක්" ලෙස හැඳින්වේ. කළු ශරීරය යන පදය කළු වස්තුවක් විස්තර නොකරන නමුත් වස්තුවකට එයට විමෝචනය වන සියලුම තාපය අවශෝෂණය කර ගැනීමේ හැකියාව විස්තර කරයි.
