Issiq kunda qora kiyim kiysangiz yoki kunduzi mashq qilsangiz, o'zingizni qanday his qilasiz? Buni oq kiyim kiyganingiz bilan solishtiring? Agar kunduzi qora kiyim kiysangiz, osongina issiq bo'lasiz. Nima uchun? Ertalab quyosh bilan Yer orasidagi masofa peshin va kechqurun quyosh bilan Yer orasidagi masofaga deyarli bir xil. Xo'sh, nima uchun ertalab va kechqurun salqinroq, tushdan keyin esa issiqroq? Bu savollarga javob nurlanish orqali issiqlik uzatish bilan bog'liq.
Radiatsiyaviy issiqlik uzatish - bu issiqlikning elektromagnit to'lqinlar shaklida uzatilishi . Radiatsiyaviy issiqlik uzatishga misollar sifatida pechka yaqinida tanangiz his qiladigan issiqlik va quyoshdan Yerga issiqlik uzatilishi kiradi. Quyoshning harorati yuqoriroq (taxminan 6000 Kelvin), Yerning harorati esa pastroq. Quyosh va Yer o'rtasidagi bu harorat farqi issiqlikning quyoshdan (yuqori harorat) Yerga (past harorat) o'tishiga olib keladi. Agar quyoshdan Yerga issiqlik uzatish uchun issiqlik o'tkazuvchanligi va konveksiya orqali uzatilishi kabi vositachi yoki muhit kerak bo'lsa, issiqlik Yerga yetib bormaydi; u vakuumdan (yoki deyarli shunday) o'tishi kerak bo'ladi. Quyoshning issiqlik ta'minotisiz Yerda hayot bo'lmas edi, chunki hayot energiya talab qiladi.
Radiatsiya orqali issiqlik uzatilishining yana bir misoli - bu alanga yaqinida his qiladigan issiqlik. Biz his qiladigan issiqlik alanga tomonidan havoning haddan tashqari qizib ketishidan kelib chiqmaydi. Avval tushuntirilganidek, issiq havo kengayadi va uning zichligi pasayadi. Natijada, zichligi pasaygan havo bizga gorizontal emas, balki vertikal yuqoriga siljiydi. Olov yaqinida tanamiz issiq yoki issiq his qiladi, chunki issiqlik alangadan (yuqori harorat) nurlanish orqali tanamizga (past harorat) o'tadi.
Radiatsiya orqali issiqlik uzatish issiqlik o'tkazuvchanligi va konveksiya orqali issiqlik uzatishdan biroz farq qiladi . Issiqlik o'tkazuvchanligi va konveksiya orqali issiqlik uzatish har xil haroratdagi jismlar bir-biriga tegib ketganda sodir bo'ladi. Aksincha, nurlanish orqali issiqlik uzatish aloqasiz ham sodir bo'lishi mumkin.
Radiatsiya issiqlik uzatish formulasi
Radiatsiya orqali issiqlik uzatish tezligi obyektning sirt maydoni va obyektning absolyut haroratining to'rtinchi darajasiga (Kelvin shkalasi) mutanosib ekanligi aniqlandi. Sirt maydoni kattaroq obyektlar kichikroq sirt maydoniga ega obyektlarga qaraganda issiqlik uzatish tezligi yuqoriroq. Xuddi shunday, masalan, 2000 Kelvindagi obyektning issiqlik uzatish tezligi 2 4 = 1000 Kelvindagi obyektga nisbatan 16 baravar yuqori. Bu natija 1879-yilda Jozef Stefan tomonidan kashf etilgan va nazariy jihatdan taxminan 5 yildan keyin Lyudvig Boltsman tomonidan olingan.
Tavsif: Q = Issiqlik, t = vaqt, A = Ob'ektning sirt maydoni (m2), T = Obyektning absolyut harorati (K), e = Emissivlik (qiymati 0 dan 1 gacha bo'lgan o'lchovsiz son), 5,67 x 10-8 Vt / m2.K4 (Universal doimiy. Stefan-Boltsman doimiysi deb ham ataladi), Q/t = nurlanish orqali issiqlik uzatish tezligi yoki energiya nurlanish tezligi
To'q rangli (qora) sirtli jismlarning emissiyasi 1 ga yaqin, och rangli jismlarning emissiyasi esa 0 ga yaqin. Jismning emissiyasi qanchalik katta bo'lsa (e 1 ga yaqin), jism tomonidan chiqariladigan issiqlik tezligi shuncha yuqori bo'ladi. Aksincha, jismning emissiyasi qanchalik kichik bo'lsa (e 0 ga yaqin), chiqadigan issiqlik tezligi shuncha kichik bo'ladi. Aytishimiz mumkinki, to'q rangli jismlar (qora) odatda och rangli jismlarga (oq) qaraganda ko'proq issiqlik chiqaradi.
Emissivlik kattaligi nafaqat jismning issiqlik chiqarish qobiliyatini, balki boshqa jismlar chiqaradigan issiqlikni yutish qobiliyatini ham belgilaydi. Emissivligi 1 ga yaqin bo'lgan jismlar (qorong'u jismlar) o'zlariga chiqaradigan deyarli barcha issiqlikni yutadi. Faqat kichik bir qismi aks etadi. Aksincha, emissivligi 0 ga yaqin bo'lgan jismlar (yorug' jismlar) o'zlariga chiqaradigan issiqlikning ozgina qismini yutadi. Issiqlikning katta qismi jism tomonidan aks etadi. O'zlariga chiqaradigan barcha issiqlikni yutib oladigan jismlarning emissivligi = 1 ga teng. Bu turdagi jism "qora jism" deb nomlanadi. "Qora jism" atamasi qora jismni emas, balki unga chiqaradigan barcha issiqlikni yutish qobiliyatini tavsiflaydi.
