Агар шумо дар рӯзи гарм либоси сиёҳ пӯшед ё ҳангоми машқ дар давоми рӯз чӣ эҳсос мекунед? Онро бо либоси сафед муқоиса кунед? Агар шумо дар давоми рӯз либоси сиёҳ пӯшед, ба осонӣ худро гарм ҳис мекунед. Чаро? Масофаи байни Офтоб ва Замин субҳ қариб ба масофаи байни Офтоб ва Замин дар нисфирӯзӣ ва шом баробар аст. Пас, чаро субҳ ва шом сардтар ва нисфирӯзӣ гармтаранд? Ҷавоби ин саволҳо бо интиқоли гармӣ тавассути радиатсия алоқаманд аст.
Интиқоли гармии радиатсионӣ интиқоли гармӣ дар шакли мавҷҳои электромагнитӣ мебошад. Мисолҳои интиқоли гармии радиатсионӣ гармии бадани шуморо ҳангоми наздик будан ба оташдон ва интиқоли гармӣ аз офтоб ба Заминро дар бар мегиранд. Офтоб ҳарорати баландтар дорад (тақрибан 6000 Келвин), дар ҳоле ки Замин ҳарорати пасттар дорад. Ин фарқияти ҳарорат байни Офтоб ва Замин боиси интиқоли гармӣ аз Офтоб (ҳарорати баландтар) ба Замин (ҳарорати пасттар) мегардад. Агар интиқоли гармӣ аз Офтоб ба Замин ба миёнарав ё васила ниёз дошта бошад, чунон ки интиқоли гармӣ тавассути гузаронандагӣ ва конвексия мекунад, пас гармӣ ба Замин намерасид; он бояд аз вакуум (ё қариб ки аз он) мегузашт. Бе манбаи гармии Офтоб, ҳаёт дар Замин вуҷуд намедошт, зеро ҳаёт ба энергия ниёз дорад.
Мисоли дигари интиқоли гармӣ тавассути радиатсия гармие мебошад, ки мо ҳангоми наздик будан ба аланга эҳсос мекунем. Гармие, ки мо ҳис мекунем, аз сабаби аз ҳад зиёд гарм шудани ҳаво аз ҷониби аланга ба вуҷуд намеояд. Тавре ки қаблан шарҳ дода шуда буд, ҳавои гарм васеъ мешавад ва зичии онро кам мекунад. Дар натиҷа, ҳавои камшуда ба самти амудӣ ба боло ҳаракат мекунад, на ба самти уфуқӣ ба сӯи мо. Вақте ки мо дар наздикии аланга ҳастем, бадани мо гарм ё гарм ҳис мекунад, зеро гармӣ тавассути радиатсия аз аланга (ҳарорати баландтар) ба бадани мо (ҳарорати пасттар) интиқол дода мешавад.
Интиқоли гармӣ тавассути радиатсия каме аз интиқоли гармӣ тавассути гузаронандагӣ ва конвексия фарқ мекунад . Интиқоли гармӣ тавассути гузаронандагӣ ва конвексия ҳангоми тамос бо ашё бо ҳарорати гуногун ба амал меояд. Баръакс, интиқоли гармӣ тавассути радиатсия метавонад бидуни тамос ба амал ояд.
Формулаи интиқоли гармӣ тавассути радиатсия
Суръати интиқоли гармӣ тавассути радиатсия мутаносиб ба масоҳати сатҳи объект ва дараҷаи чоруми ҳарорати мутлақи объект (миқёси Келвин) аст. Объектҳое, ки масоҳати сатҳи калонтар доранд, нисбат ба объектҳое, ки масоҳати сатҳи хурдтар доранд, суръати интиқоли гармии бештар доранд. Ба ҳамин монанд, масалан, объекте, ки дар ҳарорати 2000 Келвин қарор дорад, суръати интиқоли гармиро 2 4 = 16 маротиба зиёдтар аз объекте, ки дар ҳарорати 1000 Келвин қарор дорад, дорад. Ин натиҷа аз ҷониби Йозеф Стефан соли 1879 кашф карда шуда, аз ҷиҳати назариявӣ тақрибан 5 сол пас аз он Людвиг Болтсман ба даст овардааст.
Тавсиф: Q = Гармӣ, t = вақт, A = Масоҳати сатҳи объект (м2), T = Ҳарорати мутлақи объект (K), e = Эмиссия (адади беандозае, ки арзиши он аз 0 то 1 аст), 5,67 x 10-8 В / м2.K4 (Доими универсалӣ. Инчунин доимии Стефан-Болтсман номида мешавад), Q/t = суръати интиқоли гармӣ тавассути радиатсия ё суръати радиатсияи энергия
Ашёҳое, ки сатҳҳои торик (сиёҳ) доранд, эмиссияи наздик ба 1 доранд, дар ҳоле ки ашёҳои ранги равшан эмиссияи наздик ба 0 доранд. Ҳар қадар эмиссияи ашё зиёд бошад (e наздик ба 1), суръати гармии аз ҷониби ашё хориҷшаванда ҳамон қадар зиёдтар аст. Баръакс, ҳар қадар эмиссияи ашё хурдтар бошад (e наздик ба 0), суръати гармии хориҷшаванда ҳамон қадар камтар аст. Мо метавонем бигӯем, ки ашёҳои ранги тира (сиёҳ) одатан нисбат ба ашёҳои ранги равшан (сафед) гармии бештар хориҷ мекунанд.
Андозаи эмиссия на танҳо қобилияти объектро барои паҳн кардани гармӣ, балки қобилияти объектро барои фурӯ бурдани гармии аз ҷониби дигар объектҳо хориҷшаванда муайян мекунад. Объектҳое, ки эмиссияи онҳо ба 1 наздик аст (объектҳои торик), қариб тамоми гармии ба онҳо хориҷшавандаро фурӯ мебаранд. Танҳо як қисми ночиз инъикос мешавад. Баръакс, объектҳое, ки эмиссияи онҳо ба 0 наздик аст (объектҳои равшан), каме гармии ба онҳо хориҷшавандаро фурӯ мебаранд. Қисми зиёди гармӣ аз ҷониби объект инъикос мешавад. Объектҳое, ки тамоми гармии ба онҳо хориҷшавандаро фурӯ мебаранд, эмиссияи = 1 доранд. Ин намуди объект ҳамчун "ҷисми сиёҳ" маълум аст. Истилоҳи "ҷисми сиёҳ" объектеро тавсиф намекунад, ки сиёҳ аст, балки қобилияти объектро барои фурӯ бурдани тамоми гармии ба он хориҷшавандаро тавсиф мекунад.
