Ví dụ về sự truyền nhiệt bằng bức xạ

3 ví dụ về sự truyền nhiệt bằng bức xạ

1. Hãy giải thích ý nghĩa bằng ví dụ. truyền nhiệt bằng bức xạ ?
Cuộc thảo luận
Truyền nhiệt bức xạ là sự truyền nhiệt dưới dạng sóng điện từ. Một ví dụ về truyền nhiệt bức xạ là sự truyền nhiệt từ Mặt Trời đến Trái Đất. Giữa Trái Đất và Mặt Trời là chân không hoặc gần như chân không, vì vậy nhiệt từ Mặt Trời, ở nhiệt độ cao hơn, truyền đến Trái Đất, ở nhiệt độ thấp hơn, không thể xuyên qua vật chất. Ánh sáng từ Mặt Trời đến Trái Đất là một sóng điện từ, cũng như một số sóng điện từ khác, vì vậy có thể kết luận rằng nhiệt truyền từ Mặt Trời đến Trái Đất dưới dạng sóng điện từ.

2. Tại sao cơ thể lại cảm thấy nóng bức và khó chịu khi mặc quần áo màu đen vào ngày nóng? Nếu vậy, quần áo màu gì phù hợp để mặc khi trời rất nóng và khi trời rất lạnh?
Cuộc thảo luận
Mỗi màu sắc có khả năng hấp thụ nhiệt khác nhau từ các vật thể khác. Màu đen hấp thụ gần như toàn bộ nhiệt lượng chiếu vào nó, trong khi màu trắng phản xạ gần như toàn bộ nhiệt lượng chiếu vào nó. Mặc quần áo màu đen vào một ngày nóng có thể khiến cơ thể bạn cảm thấy nóng vì màu đen hấp thụ gần như toàn bộ nhiệt lượng từ mặt trời hoặc không khí.
Các vật thể có bề mặt màu đen có hệ số phát xạ gần bằng 1, trong khi các vật thể màu trắng có hệ số phát xạ gần bằng 0. Hệ số phát xạ có giá trị nằm giữa 0 và 1. Hệ số phát xạ của một vật thể càng lớn (e càng gần 1), vật thể đó càng phát ra hoặc hấp thụ nhiều nhiệt. Ngược lại, hệ số phát xạ của một vật thể càng nhỏ (e càng gần 0), vật thể đó càng phát ra hoặc hấp thụ ít nhiệt.

Khi trời rất nóng, nên mặc quần áo màu sáng (ví dụ như màu trắng), còn khi trời rất lạnh, nên mặc quần áo màu tối (ví dụ như màu đen).

3. Bán kính của Trái Đất được biết là 149,6 x 10⁶ m.⁶ Với khoảng cách 1 km và hệ số phát xạ của Trái Đất là 0,95, hãy ước tính tốc độ truyền nhiệt bằng bức xạ từ Mặt Trời đến bề mặt Trái Đất vào ban ngày khi Mặt Trời ở ngay trên đỉnh đầu!
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết rằng:
Bán kính Trái Đất (r) = 149,6 x 10⁶ km = 149,6 x 10⁹ mét
Diện tích bề mặt Trái đất (A) = π r²² = (3,14)(49,6 x 10⁹ m)² = (3,14)(2460,16 x 10¹⁸ m²) = 7725 x 10¹⁸ m²
Hệ số phát xạ của Trái đất = 0,95
Yêu cầu: Tốc độ bức xạ mặt trời (Q/t)
Hàm:
Công thức tính tỷ lệ bức xạ mặt trời:
Q/t = (1000 W/m²) e A cos θ
Thông tin :
Q/t = cường độ bức xạ mặt trời, 1000 W/m²² = hằng số mặt trời, e = hệ số phát xạ, A = diện tích bề mặt của vật thể, θ = góc tạo thành giữa tia nắng mặt trời và đường pháp tuyến tới bề mặt trái đất.

Khi mặt trời chiếu thẳng đứng, ánh sáng mặt trời vuông góc với bề mặt Trái đất. Khi vuông góc với bề mặt Trái đất, ánh sáng mặt trời tạo thành một góc 0°.^o với đường pháp tuyến vuông góc với bề mặt trái đất.

Q/t = (1000 W/m²) e A cos θ
Q/t = (1000 W/m²)(0,95)(7725 x 10¹⁸ m²)(cos 0^o)
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 Joule/giây