వికిరణం ద్వారా ఉష్ణ బదిలీకి 3 ఉదాహరణలు
1. ఉదాహరణలతో అర్థాన్ని వివరించండి వికిరణం ద్వారా ఉష్ణ బదిలీ ?
చర్చ
వికిరణ ఉష్ణ బదిలీ అంటే విద్యుదయస్కాంత తరంగాల రూపంలో జరిగే ఉష్ణ బదిలీ. వికిరణ ఉష్ణ బదిలీకి ఒక ఉదాహరణ సూర్యుని నుండి భూమికి జరిగే ఉష్ణ బదిలీ. భూమికి, సూర్యునికి మధ్య శూన్యం లేదా దాదాపు శూన్యం ఉంటుంది, కాబట్టి అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద సూర్యుని నుండి వచ్చే ఉష్ణం, తక్కువ ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఉన్న భూమికి పదార్థం గుండా ప్రసరించదు. సూర్యుని నుండి భూమికి వచ్చే కాంతి ఒక విద్యుదయస్కాంత తరంగం, అలాగే అనేక ఇతర విద్యుదయస్కాంత తరంగాలు కూడా విద్యుదయస్కాంత తరంగాలే, కాబట్టి సూర్యుని నుండి భూమికి ఉష్ణం విద్యుదయస్కాంత తరంగాల రూపంలో ప్రసరిస్తుందని నిర్ధారించవచ్చు.
2. వేడి రోజున నల్లని దుస్తులు ధరించినప్పుడు శరీరానికి ఎందుకు వేడిగా, ఉక్కపోతగా అనిపిస్తుంది? అలా అయితే, గాలి చాలా వేడిగా ఉన్నప్పుడు మరియు గాలి చాలా చల్లగా ఉన్నప్పుడు ధరించడానికి ఏ రంగు దుస్తులు అనుకూలంగా ఉంటాయి?
చర్చ
ఇతర వస్తువుల నుండి వెలువడే వేడిని గ్రహించడంలో ప్రతి రంగుకు వేర్వేరు సామర్థ్యం ఉంటుంది. నలుపు దానిపై పడే వేడి మొత్తాన్ని దాదాపుగా గ్రహిస్తుంది, అయితే తెలుపు దానిపై పడే వేడి మొత్తాన్ని దాదాపుగా ప్రతిబింబిస్తుంది. వేడి రోజున నల్లని దుస్తులు ధరించడం వల్ల మీ శరీరానికి వేడిగా అనిపించవచ్చు, ఎందుకంటే నలుపు సూర్యుడు లేదా గాలి నుండి వచ్చే వేడి మొత్తాన్ని దాదాపుగా గ్రహిస్తుంది.
నల్లని ఉపరితలాలు గల వస్తువుల ఉద్గారత 1కి దగ్గరగా ఉంటుంది, అయితే తెల్లని వస్తువుల ఉద్గారత 0కి దగ్గరగా ఉంటుంది. ఉద్గారత విలువ 0 మరియు 1 మధ్య ఉంటుంది. ఒక వస్తువు యొక్క ఉద్గారత ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే (e 1కి దగ్గరగా ఉంటే), ఆ వస్తువు అంత ఎక్కువ ఉష్ణాన్ని విడుదల చేస్తుంది లేదా శోషించుకుంటుంది. దీనికి విరుద్ధంగా, ఒక వస్తువు యొక్క ఉద్గారత ఎంత తక్కువగా ఉంటే (e 0కి దగ్గరగా ఉంటే), ఆ వస్తువు అంత తక్కువ ఉష్ణాన్ని విడుదల చేస్తుంది లేదా శోషించుకుంటుంది.
గాలి చాలా వేడిగా ఉన్నప్పుడు, లేత రంగు (ఉదాహరణకు తెలుపు) దుస్తులు ధరించాలి మరియు గాలి చాలా చల్లగా ఉన్నప్పుడు, ముదురు రంగు (ఉదాహరణకు నలుపు) దుస్తులు ధరించాలి.
3. భూమి వ్యాసార్థం 149,6 x 10 అని తెలిసింది.6 కి.మీ. మరియు భూమి యొక్క ఉద్గారత 0,95. సూర్యుడు సరిగ్గా తలపైన ఉన్న పగటిపూట, సూర్యుని నుండి భూమి ఉపరితలానికి వికిరణం ద్వారా జరిగే ఉష్ణ బదిలీ రేటును అంచనా వేయండి!
చర్చ
ఇది తెలిసిన విషయమే:
భూమి వ్యాసార్థం (r) = 149,6 x 106 కిమీ = 149,6 x 109 చాలు
భూమి ఉపరితల వైశాల్యం (A) = π r2 = (3,14)(49,6 x 109 m)2 = (3,14)(2460,16 x 1018 m2) = 7725 x 1018 m2
భూమి యొక్క ఉద్గారత = 0,95
అడిగారు: సౌర వికిరణ రేటు (Q/t)
సమాధానం :
సౌర వికిరణ రేటు సూత్రం:
Q/t = (1000 W/m2) e A cos θ
సమాచారం :
Q/t = సౌర వికిరణ రేటు, 1000 W/m2 = సౌర స్థిరాంకం, e = ఉద్గారత, A = వస్తువు యొక్క ఉపరితల వైశాల్యం, θ = సూర్యకిరణాలకు మరియు భూమి ఉపరితలానికి గీసిన లంబరేఖకు మధ్య ఏర్పడిన కోణం.
సూర్యుడు సరిగ్గా శిరస్సుపై ఉన్నప్పుడు, సూర్యకాంతి భూమి ఉపరితలానికి లంబంగా ఉంటుంది. భూమి ఉపరితలానికి లంబంగా ఉన్నప్పుడు, సూర్యకాంతి భూమి ఉపరితలానికి లంబంగా ఉండే సాధారణ రేఖతో 0 ° కోణాన్ని ఏర్పరుస్తుంది.
Q/t = (1000 W/m2) e A cos θ
Q/t = (1000 W/m2)(0,95)(7725 x 1018 m2)(cos 0o)
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 జౌల్/సెకను
