Primjeri prijenosa topline zračenjem

Heat transfer is the process of transferring energy from one body to another as a result of a difference in temperature.

Postoje tri glavna načina prijenosa topline: kondukcija, konvekcija i zračenje. U ovom ćemo se članku usredotočiti na zračenje i njegovu ulogu u prijenosu topline.

Zračenje kao način prijenosa topline

Prijenos topline zračenjem odnosi se na prijenos topline elektromagnetskim valovima bez prisutnosti fizičkog medija.

Ovaj način prijenosa topline posebno je važan u industrijskim i znanstvenim primjenama gdje se toplina treba prenositi na velike udaljenosti ili u vakuumu.

Unlike conduction and convection, radiation can occur in a vacuum and does not require a heat transfer medium.

Ways of heat transfer

Prijenos topline zračenjem događa se kada elektromagnetske valove koje emitira vruće tijelo apsorbira hladnije tijelo.

Energija apsorbiranih valova povećava temperaturu hladnijeg tijela. Brzina prijenosa topline zračenjem proporcionalna je četvrtoj potenciji apsolutne temperature emitirajućeg tijela i obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između dvaju tijela.

To znači da se količina topline prenesena zračenjem brzo smanjuje s povećanjem udaljenosti.

Radijacijski primjeri prijenosa topline

Brojni su primjeri prijenosa topline zračenjem u svakodnevnom životu iu raznim industrijama. Neki od najčešćih uključuju:

Sunčeva svjetlost kao izvor zračenja

Sunčeva svjetlost je najvažniji izvor zračenja u našem svakodnevnom životu. To je kombinacija različitih vrsta elektromagnetskog zračenja, uključujući ultraljubičasto (UV) zračenje, vidljivo svjetlo i infracrveno zračenje. Sunčeva svjetlost odgovorna je za opskrbu energijom svih živih bića na Zemlji, a također igra važnu ulogu u vremenskim uvjetima i klimi.

Ugljen kao izvor zračenja

Ugljen je fosilno gorivo koje se široko koristi za proizvodnju energije. Prilikom sagorijevanja ugljen oslobađa toplinu i različite vrste zračenja, uključujući toplinsko zračenje i ultraljubičasto zračenje. Zračenje od ugljena obično nije štetno za ljude, budući da je oslobođena količina relativno mala u usporedbi s drugim izvorima.

Žarulja kao izvor zračenja

Žarulja je uobičajeni izvor toplinskog i elektromagnetskog zračenja. Žarulje koriste električnu struju za zagrijavanje žarne niti, koja zauzvrat emitira svjetlost i toplinu. Vrsta žarulje koja se koristi odredit će vrstu i intenzitet emitiranog zračenja. Na primjer, žarulje sa žarnom niti emitiraju puno topline i relativno malo UV zračenja, dok kompaktne fluorescentne žarulje (CFL) emitiraju puno manje topline i malu količinu UV zračenja.

Logorska vatra kao izvor zračenja

Logorska vatra je izvor toplinskog zračenja, što je prijenos topline putem elektromagnetskih valova. Logorske vatre proizvode toplinu izgaranjem drva ili drugog goriva, a ta se toplina emitira kao toplinsko zračenje. Ova vrsta zračenja obično nije štetna za ljude, sve dok se drži na sigurnoj udaljenosti od plamena.

Elektronika kao izvor zračenja

Elektronika, poput računala i pametnih telefona, emitira malu količinu elektromagnetskog zračenja u obliku topline i elektromagnetskih polja. Ovo zračenje obično nije štetno za ljude jer su razine vrlo niske. Međutim, izloženost visokim razinama elektromagnetskog zračenja iz elektronike može biti štetna, stoga je važno koristiti ove uređaje na siguran i odgovoran način.

Tava na plameniku kao izvor zračenja

Posuda na plameniku je izvor toplinskog zračenja. Kada se tava zagrijava na plameniku, toplina iz plamena prenosi se na tavu, koja zauzvrat zrači toplinu u okolni zrak. Ova vrsta zračenja obično nije štetna za ljude, sve dok se drži na sigurnoj udaljenosti od izvora topline.

Solarna oprema kao izvor zračenja

Solarna oprema, poput solarnih panela i solarnih grijača vode, koristi sunčevo zračenje za proizvodnju električne energije ili grijanje vode. Sunčevo zračenje skuplja oprema i koristi se za napajanje domova i poslovnih prostora ili za grijanje vode za tuširanje, perilice rublja i druge primjene.

Mikrovalna pećnica kao izvor zračenja

Mikrovalna pećnica je izvor elektromagnetskog zračenja u obliku mikrovalova. Mikrovalovi se koriste za zagrijavanje hrane i drugih tvari tako što uzrokuju vibriranje molekula i stvaranje topline. Ova vrsta zračenja obično nije štetna za ljude, sve dok se mikrovalna pećnica koristi na siguran i odgovoran način.

A candle as a source of radiation

Svijeća je izvor toplinskog i elektromagnetskog zračenja. Kada svijeća gori, plamen stvara toplinu, a ta se toplina emitira kao toplinsko zračenje. Osim toga, plamen emitira svjetlost, koja je oblik elektromagnetskog zračenja. Ova vrsta zračenja obično nije štetna za ljude, sve dok se drži na sigurnoj udaljenosti od plamena.

Zaključak

Prijenos topline zračenjem važan je način prijenosa topline koji se koristi u raznim primjenama. Posebno je koristan u industrijskim i znanstvenim primjenama gdje se toplina treba prenositi na velike udaljenosti ili u vakuumu. Razumijevanje principa prijenosa topline zračenjem i njegove primjene može pomoći inženjerima i znanstvenicima da dizajniraju učinkovitije i učinkovitije sustave.

Povezana često postavljana pitanja

Kako funkcionira prijenos topline zračenjem?

Prijenos topline zračenjem događa se kada elektromagnetske valove koje emitira vruće tijelo apsorbira hladnije tijelo, povećavajući njegovu temperaturu.
Brzina prijenosa topline proporcionalna je četvrtoj potenciji temperature tijela koje emitira i obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti između dvaju tijela.

What are some applications of radiation heat transfer?

Prijenos topline zračenjem koristi se u raznim primjenama, uključujući sunce, mikrovalne pećnice, industrijske peći i automobilske radijatore.

Može li se prijenos topline zračenjem dogoditi u vakuumu?

Da, prijenos topline zračenjem može se dogoditi u vakuumu, budući da nije potreban fizički medij za prijenos topline.
To ga čini posebno korisnim u industrijskim i znanstvenim primjenama gdje se toplina treba prenositi u vakuumu.

Open this in UX Builder to add and edit content