15 Příklad tepelného záření: Podrobné vysvětlení

by

Tento článek pojednává o příkladu tepelného záření. Záření není nic jiného než způsob přenosu tepla, který k přenosu nepotřebuje žádné médium.

Je pozoruhodné, že pro přenos radiačního tepla není nutný ani fyzický kontakt. Teplo se přenáší bez jakéhokoli média mezi nimi nebo bez fyzického kontaktu mezi těmito dvěma systémy. Budeme diskutovat více o různých příkladech přenosu tepla sáláním.

Co je přenos tepla?

Přenos tepla je proces, při kterém se tepelná energie a entropie přenášejí z jednoho systému do druhého.

Hlavní faktor ovlivňující teplo transfer je teplotní rozdíl mezi těmito dvěma systémy. Teplo bude proudit vždy ve směru od vysokoteplotního k nízkoteplotnímu systému. Přestože existuje více způsobů přenosu tepla, omezíme naši diskusi pouze na přenos tepla sáláním.

příklad tepelného záření
Obrázek: Různé způsoby přenosu tepla

Obrazové kredity: Kmecfiunit, cmglee, Prostředky prostupu tepla 2, CC BY-SA 4.0

Co je to radiační přenos tepla?

Jednoduše řečeno, radiační přenos tepla je typ přenosu tepla, při kterém systém při nižší teplotě absorbuje, odráží nebo předává teplo, které je vyzařováno systémem při vyšší teplotě.

Je pozoruhodné, že přenos tepla sáláním nepotřebuje žádné médium ani fyzický kontakt. Nejlepším příkladem přenosu tepla zářením je ohřívání Země teplem vyzařovaným sluncem. K tomuto přenosu tepla dochází prostřednictvím přenosu tepla sáláním. Další příklady přenosu tepla sáláním prostudujeme v pozdějších částech tohoto článku.

Příklad přenosu tepla sáláním

Přenos tepla sáláním probíhá kolem nás, ale my ho obvykle ignorujeme. Pokud se podíváme kolem sebe, existuje mnoho příkladů, kde můžeme vidět přenos tepla sáláním.

Podívejme se na některé běžné příklady přenosu tepla sáláním. Jsou uvedeny níže -

Přenos tepla probíhá uvnitř mikrovlnné trouby

Mikrovlnná trouba slouží k ohřevu pokrmů. Mikrovlnná trouba vysílá elektromagnetické vlny, které pronikají do jídla a ohřívají ho. Tímto způsobem dochází k přenosu tepla.

Země se zahřívá Sluncem

Slunce vysílá elektromagnetické vlny do vakua vesmíru. Tyto vlny shromažďuje Země, v důsledku čehož se planeta zahřívá. Toto je nejčastější příklad přenosu tepla provedeno radiací.

Teplo vyzařované radiátorem

Radiátor ve vozidle vysílá teplo do okolí. Stojíme-li poblíž radiátoru, cítíme teplo způsobené sáláním.

Světlo vyzařované žárovkou

Žárovka se po chvíli rozsvícení zahřeje. Toto teplo se předává do okolí pomocí radiačního přenosu tepla. Pokud budeme stát poblíž této lampy, budeme schopni cítit teplo. To je způsobeno přenosem tepla zářením.

Emise záření gama z jádra

Gama paprsky jsou příkladem elektromagnetických vln. Tyto vlny nepotřebují žádné médium, aby se mohly šířit, a proto můžeme říci, že tyto vlny se šíří pomocí záření. Když jsou paprsky gama emitovány jádrem, putují pomocí záření. Jakýkoli předmět, který se dostane do jeho těsné blízkosti, může mít radiační účinky.

Pocit tepla, když stojíte vedle auta s horkým motorem

Při dlouhodobém používání automobilu se motor zahřívá kvůli dlouhé době provozu. Povrch motoru je horký, ale můžeme cítit teplo, aniž bychom se dotkli samotného motoru. Děje se tak v důsledku radiačního přenosu tepla z povrchu motoru do jeho okolí.

Teplo vycházející z horkého jídla

Teplo z teplého jídla cítíme, aniž bychom se ho vůbec dotkli. Deska se zahřívá kvůli probíhajícímu vedení. Ale když cítíme teplo, aniž bychom se dotkli talíře nebo jídla, je to kvůli přenosu tepla sáláním.

Kovová tyč při zahřátí vydává teplo do okolí

Když ohříváme kovovou tyč pomocí externího zdroje tepla, tyč se zahřívá procesem vedení. Tato vyhřívaná tyč předává teplo do okolí pomocí přenosu tepla sáláním. Abychom cítili teplo, nemusíme se tyče dotýkat, stačí přiložit ruku k tyči a poznáme, zda je tyč teplá nebo ne.

Roztavený kov používaný při odlévání vyzařuje teplo do okolí

Pro odlévání výrobku se kov roztaví do kapaliny. To vyžaduje nesmírné teplo, toto teplo je pak vyzařováno zpět do okolí. K tomu dochází v důsledku přenosu tepla zářením mezi roztaveným kovem a okolím.

Magma vyzařuje teplo do okolních oblastí

Podobně jako roztavené kovy je magma roztavená hornina. Tyto roztavené horniny vyzařují teplo do okolí pomocí radiačního přenosu tepla.

Když stojíme u ohně, cítíme teplo

Oheň vydává teplo do okolí. Aniž by se člověk dotkl ohně, může si popálit ruce. Můžeme říci, že oheň vyzařuje teplo procesem přenosu tepla sáláním.

Tlumič jízdního kola vydává teplo, když kolo jede nebo právě jelo

Tlumič používaný u jízdních kol se po dlouhé jízdě zahřeje. Tlumič je tak horký, že naše nohy cítí teplo jen tím, že je držíme blízko tlumiče. Pokud se dotkneme tlumiče, jistě se popálíme přenosem tepla vedením. Ale když cítíme horko, aniž bychom se ho dotkli, je to kvůli radiačnímu přenosu tepla.

Když stojíme vedle kamen, cítíme teplo

Když jsme zapálili kamna, teplo z kamen se předávalo do okolí pomocí přenosu tepla sáláním.

Tělo notebooku vydává teplo, když je používán po dlouhé hodiny

Elektronika použitá v notebooku se zahřívá, když je notebook používán po dlouhé hodiny. Toto teplo se předává do okolí pomocí radiačního přenosu tepla.

Horký kov po opracování vydává teplo

Kov se po opracování zahřeje. Toto teplo vzniká v důsledku tření. Vzniklé teplo je pomocí přenosu tepla sáláním vyzařováno zpět do okolí.