Si ndihet nëse vish rroba të zeza në një ditë të nxehtë ose kur ushtrohesh gjatë ditës? Krahasojeni me kur vish rroba të bardha? Nëse vish rroba të zeza gjatë ditës, do të ndihesh lehtësisht i nxehtë. Pse ndodh kjo? Distanca midis diellit dhe tokës në mëngjes është pothuajse e njëjtë me distancën midis diellit dhe tokës në mesditë dhe në mbrëmje. Pra, pse mëngjesi dhe mbrëmja janë më të freskëta, dhe pasditja më e nxehtë? Përgjigja e këtyre pyetjeve lidhet me transferimin e nxehtësisë nga rrezatimi.
Transferimi i nxehtësisë me rrezatim është transferimi i nxehtësisë në formën e valëve elektromagnetike. Shembuj të transferimit të nxehtësisë me rrezatim përfshijnë ngrohtësinë që trupi juaj ndjen kur jeni pranë një sobe dhe transferimin e nxehtësisë nga dielli në tokë. Dielli ka një temperaturë më të lartë (rreth 6000 Kelvin), ndërsa toka ka një temperaturë më të ulët. Ky ndryshim i temperaturës midis diellit dhe tokës bën që nxehtësia të lëvizë nga dielli (temperaturë më e lartë) në tokë (temperaturë më e ulët). Nëse transferimi i nxehtësisë nga dielli në tokë do të kërkonte një ndërmjetës, ose medium, siç bën transferimi i nxehtësisë me anë të përçueshmërisë dhe konvekcionit, atëherë nxehtësia nuk do të arrinte në tokë; do të duhej të kalonte nëpër një vakum (ose pothuajse në të njëjtën kohë). Pa furnizimin me nxehtësi të diellit, jeta në tokë nuk do të ekzistonte, pasi jeta kërkon energji.
Një shembull tjetër i transferimit të nxehtësisë me anë të rrezatimit është nxehtësia që ndiejmë kur jemi pranë një flake. Nxehtësia që ndiejmë nuk shkaktohet nga mbinxehja e ajrit nga flaka. Siç u shpjegua më parë, ajri i nxehtë zgjerohet, duke zvogëluar dendësinë e tij. Si rezultat, ajri me dendësi të reduktuar lëviz vertikalisht lart, jo horizontalisht drejt nesh. Trupat tanë ndihen të ngrohtë ose të nxehtë kur jemi pranë një flake sepse nxehtësia transferohet me anë të rrezatimit nga flaka (temperaturë më e lartë) në trupat tanë (temperaturë më e ulët).
Transferimi i nxehtësisë me anë të rrezatimit është paksa i ndryshëm nga transferimi i nxehtësisë me anë të përçueshmërisë dhe konvekcionit . Transferimi i nxehtësisë me anë të përçueshmërisë dhe konvekcionit ndodh kur objekte në temperatura të ndryshme bien në kontakt. Anasjelltas, transferimi i nxehtësisë me anë të rrezatimit mund të ndodhë pa kontakt.
Formula për transferimin e nxehtësisë nga rrezatimi
Shkalla e transferimit të nxehtësisë nga rrezatimi është gjetur të jetë proporcionale me sipërfaqen e objektit dhe fuqinë e katërt të temperaturës absolute të objektit (shkalla Kelvin). Objektet me një sipërfaqe më të madhe kanë një shkallë më të madhe të transferimit të nxehtësisë sesa objektet me një sipërfaqe më të vogël. Po kështu, një objekt në 2000 Kelvin, për shembull, ka një shkallë transferimi të nxehtësisë 2 4 = 16 herë më të madhe se një objekt në 1000 Kelvin. Ky rezultat u zbulua nga Josef Stefan në 1879 dhe u nxor teorikisht nga Ludwig Boltzmann rreth 5 vjet më vonë.
Përshkrimi: Q = Nxehtësia, t = koha, A = Sipërfaqja e objektit (m2), T = Temperatura absolute e objektit (K), e = Emisiviteti (një numër pa dimension vlera e të cilit varion nga 0 në 1), 5,67 x 10-8 W / m2.K4 (Konstanta universale. E quajtur edhe konstanta Stefan-Boltzmann), Q/t = shkalla e transferimit të nxehtësisë nga rrezatimi ose shkalla e rrezatimit të energjisë
Objektet me sipërfaqe të errëta (të zeza) kanë një emisivitet afër 1, ndërsa objektet me ngjyrë të çelët kanë një emisivitet afër 0. Sa më i madh të jetë emisiviteti i një objekti (e afër 1), aq më e madhe është shkalla e nxehtësisë së emetuar nga objekti. Anasjelltas, sa më i vogël të jetë emisiviteti i një objekti (e afër 0), aq më e vogël është shkalla e nxehtësisë së emetuar. Mund të themi se objektet me ngjyrë të errët (të zeza) zakonisht emetojnë më shumë nxehtësi sesa objektet me ngjyrë të çelët (të bardha).
Madhësia e emisivitetit jo vetëm që përcakton aftësinë e një objekti për të emetuar nxehtësi, por edhe aftësinë e një objekti për të thithur nxehtësinë e emetuar nga objekte të tjera. Objektet me një emisivitet afër 1 (objektet e errëta) thithin pothuajse të gjithë nxehtësinë e emetuar tek ato. Vetëm një pjesë e vogël reflektohet. Anasjelltas, objektet me një emisivitet afër 0 (objektet e lehta) thithin pak nga nxehtësia e emetuar tek ato. Pjesa më e madhe e nxehtësisë reflektohet nga objekti. Objektet që thithin të gjithë nxehtësinë e emetuar tek ato kanë një emisivitet = 1. Ky lloj objekti njihet si "trup i zi". Termi trup i zi nuk përshkruan një objekt që është i zi, por përshkruan aftësinë e një objekti për të thithur të gjithë nxehtësinë e emetuar tek ai.
