Цеплавое выпраменьванне

Цеплавое выпраменьванне (лучеиспускание) уяўляе сабой перадачу цеплавой энергіі, прадстаўленую электрамагнітнымі хвалямі, ад аднаго цела да іншага. Яна ўзнікае за кошт унутранай энергіі дадзенага цела. Пры гэтым даўжыня хвалі вагаецца ад 0,74 до 1000 мікраметраў. Хвалі, якія маюць пэўную даўжыню, паглынаюцца целам і затым праходзяць праз атмасферу. Цікава тое, што лучеиспускание можа адбывацца не толькі ў пэўнай асяроддзі, але і ў вакууме. Дадзены працэс вылучае цяпло - адзінку энергіі.

Цеплавое выпраменьванне можна адбывацца з прычыны хімічных або ядзерных рэакцый, электрамагнітнага рассейвання, а таксама пры механічным уздзеянні на прадмет. Пры гэтым энергія, якая вылучаецца, можа перадавацца шляхам дотыку, то ёсць ўзаемадзеяння паміж прадметамі з высокай і нізкай тэмпературамі, а таксама шляхам пераносу пры дапамозе вадкасцей або газаў, альбо выпраменьвання (перадача цяпла ад крыніцы да матэрыі). Апошні спосаб з'яўляецца досыць прадуктыўным для атрымання цяпла. Цеплавыя прамяні пераносяць энергію і, калі яны трапляюць на прадмет, дадзеная энергія паглынаецца - і прадметы награваюцца. Калі два аб'екта з рознымі тэмпературамі датыкаюцца паміж сабой, утворыцца струмень цяпла, які спыняецца, калі тэмпературы тэл параўноўваюцца. Такім чынам, узнікае цеплавое выпраменьванне. Такі працэс можа адбывацца ў прыродзе, напрыклад, у атмасферы, і штучным шляхам, напрыклад, у лямпе напальвання.

Варта адзначыць, што кожнае цела аднаўляе бесьперапынная выпраменьванне і паглынае выпраменьвання іншых тэл. У тым выпадку, калі прысутнічае цеплавое раўнавагу, для кожнага аб'екта паток выпраменьванага і паглынальнага выпраменьванняў будзе аднолькавым. У гэтым выпадку можна казаць пра адсутнасць цеплаабменных працэсаў паміж элементамі. Калі тэмпература аднаго элемента вышэй, чым у іншага, першы будзе выпраменьваць цеплавую энергію ў большай ступені, чым паглынаць яе ад іншага цела. Тут можна казаць аб наяўнасці цеплаабмену паміж элементамі.

Разгледзім, што сабою ўяўляе цеплавое выпраменьванне і яго характарыстыкі.

Вядома, што элементы, якія нагрэтыя да высокай тэмпературы, свецяцца. Дадзенае з'ява называецца цеплавым выпраменьваннем. Здзяйсняецца яно шляхам руху малекул рэчывы, які мае тэмпературу вышэй за нуль. Так, пры высокай тэмпературы выпраменьваецца кароткія бачныя хвалі, пры нізкіх - доўгія інфрачырвоныя.

Разгледзім дадзеная з'ява на прыкладзе. Так, жылыя памяшканнi ў большасці выпадкаў абаграваюцца электрычнымі выпраменьвальнікамі цяпла. Пры гэтым чырвонае святленне спіраляў і з'яўляецца цеплавым бачным выпраменьваннем. А інфрачырвонае выпраменьванне нясе цяпло, якім і абаграваецца гэта памяшканне.

Цеплавое выпраменьванне - гэта выгляд выпраменьвання, які з'яўляецца збалансаваным, гэта значыць не змяняюць макраскапічным параметраў. Усе іншыя віды выпраменьванняў з'яўляюцца нераўнаважных.

Сутнасць усіх прамянёў аднолькавая. Яна прадстаўлена ў выглядзе распаўсюджваюцца электрамагнітных хваль у прасторы. Цеплавая энергія утвараецца ў выніку выпрацоўкі ўнутранай энергіі нагрэтага элемента. Пры гэтым колькасць падобнага роду энергіі залежыць ад тэмпературы і фізічных уласцівасцяў цела, якое яе выпраменьвае.

Цеплавое выпраменьванне гуляе важную ролю ў прыродных працэсах і жыццядзейнасці чалавека. Сонца з'яўляецца самым моцным цеплавым выпраменьвальнікам. Пры гэтым інтэнсіўнасць цеплавога выпраменьвання складае прыблізна 1,3 Вт / м2.

Такім чынам, пры тэрмадынамічнай раўнавазе ўсе элементы сістэмы маюць аднолькавую тэмпературу. Энергія цеплавога выпраменьвання, якая зыходзіць ад кожнага цела, кампенсуецца за кошт энергіі, якая паглынаецца дадзеных целам. Такі працэс называецца збалансаваным цеплавым выпраменьваннем.