Теплове випромінювання

Теплове випромінювання (радіаційний) являє собою передачу теплової енергії, представлену електромагнітними хвилями, від одного тіла до іншого. Вона виникає за рахунок внутрішньої енергії даного тіла. При цьому довжина хвиль коливається від 0,74 до 1000 мікрометрів. Хвилі, які мають певну довжину, поглинаються тілом і потім проходять через атмосферу. Цікаво те, що радіаційний може відбуватися не тільки в певному середовищі, а й у вакуумі. Даний процес виділяє тепло - одиницю енергії.

Теплове випромінювання можна відбуватися внаслідок хімічних або ядерних реакцій, електромагнітного розсіювання, а також при механічному впливі на предмет. При цьому енергія, яка виділяється, може передаватися шляхом торкання, тобто взаємодії між предметами з високою і низькою температурами, а також шляхом перенесення за допомогою рідин або газів, або випромінювання (передача тепла від джерела до матерії). Останній спосіб є досить продуктивним для отримання тепла. Теплові промені переносять енергію і, коли вони потрапляють на предмет, дана енергія поглинається - і предмети нагріваються. Коли два об`єкти з різними температурами стикаються між собою, утворюється потік тепла, який припиняється, коли температури тіл порівнюються. Таким чином, виникає теплове випромінювання. Даний процес може відбуватися в природі, наприклад, в атмосфері, і штучним шляхом, наприклад, в лампі розжарювання.

Слід зазначити, що кожне тіло відтворює безперервне випромінювання і поглинає випромінювання інших тел. У тому випадку, коли присутня теплове рівновагу, для кожного об`єкта потік випромінюваного і поглинається випромінювань буде однаковим. У цьому випадку можна говорити про відсутність теплообмінних процесів між елементами. Коли температура одного елемента вище, ніж у іншого, перший буде випромінювати теплову енергію більшою мірою, ніж поглинати її від іншого тіла. Тут можна говорити про наявність теплообміну між елементами.

Розглянемо, що собою являє теплове випромінювання і його характеристики.

Відомо, що елементи, які нагріті до високої температури, світяться. Дане явище називається тепловим випромінюванням. Відбувається воно шляхом руху молекул речовини, що має температуру вище нуля. Так, при високій температурі випромінюється короткі видимі хвилі, при низьких - довгі інфрачервоні.

Розглянемо дане явище на прикладі. Так, житлові приміщення в більшості випадків обігріваються електричними випромінювачами тепла. При цьому червоне свічення спіралей і є тепловим видимим випромінюванням. А інфрачервоне випромінювання несе тепло, яким і обігрівається дане приміщення.

Теплове випромінювання - це вид випромінювання, що є рівноважним, тобто не змінює макроскопічних параметрів. Всі інші види випромінювань є нерівновагими.

Сутність всіх променів однакова. Вона представлена у вигляді поширюються електромагнітних хвиль у просторі. Теплова енергія утворюється в результаті вироблення внутрішньої енергії нагрітого елемента. При цьому кількість подібного роду енергії залежить від температури і фізичних властивостей тіла, яке її випромінює.

Теплове випромінювання відіграє важливу роль в природних процесах і життєдіяльності людини. Сонце є найсильнішим тепловим випромінювачем. При цьому інтенсивність теплового випромінювання становить приблизно 1,3 Вт / м2.

Таким чином, при термодинамічній рівновазі всі елементи системи мають однакову температуру. Енергія теплового випромінювання, що виходить від кожного тіла, компенсується за рахунок енергії, яка поглинається даними тілом. Такий процес називається рівноважним тепловим випромінюванням.