Тепловое излучение
Тепловое излучение — это передача энергии от более нагретого тела электромагнитными волнами. Для излучения не нужна среда, поэтому энергия может передаваться даже через вакуум, например от Солнца к Земле.
Интенсивность теплового излучения зависит от температуры и свойств поверхности. Чем выше температура тела, тем больше энергии оно излучает за единицу времени. При сильном нагревании тело начинает светиться видимым светом: сначала красным, затем жёлтым или белым. Тёмные и матовые поверхности обычно лучше поглощают и излучают энергию, чем светлые и блестящие.
Для идеального чёрного тела мощность излучения описывает формула \(P=\sigma S T^4\), где \(P\) — мощность излучения, \(S\) — площадь поверхности, \(T\) — абсолютная температура в кельвинах, а \(\sigma\) — постоянная Стефана—Больцмана. Формула показывает особенно сильную зависимость излучения от температуры.
Солнце излучает энергию в космическое пространство. Между Солнцем и Землёй почти вакуум, поэтому теплопроводность и конвекция не могут передать тепло на таком расстоянии. Земля нагревается именно благодаря тепловому излучению.
Тепловое излучение — не то же самое, что свечение. Свечение может быть вызвано не только нагреванием, а тепловое излучение существует у любого тела с ненулевой температурой, даже если оно невидимо для глаза. Кроме того, излучение — лишь один из способов передачи энергии; внутренняя энергия тела при этом может изменяться.
Какой способ передачи энергии возможен от Солнца к Земле через вакуум?
Главное
- Тепловое излучение переносит энергию электромагнитными волнами и возможно в вакууме.
- Любое тело с температурой выше абсолютного нуля излучает энергию; при нагревании излучение усиливается.
- Солнце нагревает Землю тепловым излучением, а не теплопроводностью или конвекцией.