Топлинно излъчване

Топлинното излъчване или топлинната радиация е един от начините за предаване на топлина от едно тяло към друго. За разлика от конвекцията и топлопроводността, при излъчването не е необходима материална среда, то се извършва и във вакуум. Чрез излъчване се предава например енергия от слънцето към земята. Тъй като температурата на слънцето е много висока, около 5500 °C, то излъчва и във видимия спектър (т.е. и светлина, виж диаграмата). Тела с температура до около 500 °C излъчват предимно в инфрачервения спектър. В повечето практически случаи (топлинни загуби в сгради, тръбопроводи, промишлени апарати и др.) тези температури не се надвишават, затова обикновено под топлинно лъчение се разбира лъчение в инфрачервения спектър.

Според закона на Стефан-Болцман топлинният поток, излъчван от дадено тяло, е:

{\dot {Q}}={\frac {\partial Q}{\partial t}}=\varepsilon \,\sigma \,A\,T^{4},

{\dot {Q}}

: Топлинен поток, W

\varepsilon

: Степен на чернота. Стойностите са между 0 (перфектно огледало) und 1 (абсолютно черно тяло).

\sigma =5{,}67\cdot 10^{-8}~\mathrm {\frac {W}{m^{2}\,K^{4}}}

: Коефициент на излъчване на абсолютно черното тяло (Константа на Стефан-Болцман)

A

: Площ на тялото, m²

T

: Абсолютна температура на излъчващото тяло, К

Ако тяло 1 е поставено в друго кухо тяло 2 (напр. апарат поставен в промишлен цех), обмененият топлинен поток между двете тела е:

{\dot {Q}}=\varepsilon _{1}\sigma A_{1}(T_{1}^{4}-T_{2}^{4}).

Интересни факти

Топлинните загуби на човешкото тяло чрез излъчване са около 100 W.
За да се намалят топлинните загуби чрез излъчване, се използва отражателен слой („огледало“ или отразяващо фолио, виж. термос, дюаров съд и топлоизолация)

Излъчване във видимия спектър
Във видимия спектър стъклата на очилата са прозрачни, а оцветеното полиетиленово фолио - не
В инфрачервения (топлинния) спектър фолиото е прозрачно, а стъклото а очилата - не

Вижте също