Как греет солнце. Что такое ИК лучи.

В настоящее время существует несколько источников энергии. Основными из них является ядерная реакция и излучение (Солнце).
Остановимся именно на этих источниках энергии.
Рассматривая солнечное воздействие, следует отметить, что при протекании термоядерных реакций на солнце образуются различные виды излучений. Излучение происходит в широчайшем спектре частот и длин волн. Здесь и корпускулярное излучение, и рентгеновское излучение, и радиоволны, и оптический диапазон, и т.д.
Транспорт тепла излучением принципиально отличается от процессов теплопроводности или конвекции. Различие состоит в том, что транспорт энергии излучением не привязан к среде, следовательно, к ее температуре, через которую он происходит.
Этот феномен может наглядно сравнить с солнечным излучением, походящим на Землю через космическое пространство с температурой около 3 °K (-270 °C). Следовательно, температура «облучателя» является существенной величиной, которая влияет на отдаваемый поток энергии при тепловом излучении.
Часть из данного спектра излучения фильтруется и поглощается в верхних слоях ионосферы, часть в атмосфере, а часть свободно проходит к поверхности планеты, даже не притормаживая.
radiant_familyНас интересует та часть излучения, которая ответственна за нагревание, т. е инфракрасное излучение.
Земная атмосфера имеет прозрачность для двух диапазонов длин волн: 3 — 5мкм и 8 — 15мкм. Эти волны ответственны за нагрев земной поверхности.
При соприкосновении поверхности планеты с этими видами излучения, планета нагревается и излучает тепловые лучи (теплопередача), которые задерживаются атмосферой, прогревая ее. Значит, в данном случае атмосфера выступает в роли изолятора. В случае с Солнцем в качества нагреваемого тела выступает Земная поверхность.

Для случая пленочного нагревателя ситуация сходная. При его нагреве излучаются инфракрасные волны. Данное излучение не поглощается воздушной средой. Мы об этом говорили выше. Без потерь, тепловые волны преодолевают пространство (в нашем случае это комната, рабочий кабинет, производственные площади, т.е. пространство помещения) и попадают на поверхность. Происходит нагрев поверхности, и только после этого прогревается воздух в помещении. Это является важным отличием от прочих нагревательных приборов, т.е. прогрев помещения воздухом (изолятором). В частности, отопительных батарей и тепловых пушек. Основная теплопередача от всех отопительных батарей происходит за счет контактного теплопереноса теплого воздуха специально разогретого для этого. Попросту холодный воздух нагревается, расширяется, и как следствие, поднимается вверх. На его место поступает снова холодный воздух. Так происходит конвекционный нагрев.

Автор: Прохоренко Евгений Михайлович —  кандидат физико-математических наук


Комментарии отключены на этот пост