تابش گرمایی (انتقال گرما از طریق تابش) چیست؟

ستاره | سرویس علوم – آیا تابحال برای گرم شدن دست‌های خود در فصل زمستان در کنار آتش ایستاده اید؟ آیا می‌دانید چگونه گرم می‌شوید؟ تابش گرمایی، انرژی منتشرشده از طرف یک ماده در قالب موج الکترومغناطیسی است. این نوع انتقال گرما شامل همه موادی است که دمای بالاتر از صفر مطلق دارند. تابش گرمایی بدون حضور ماده، از میان فضای خالی منتشر می‌شود و تابش گرمایی نتیجه حرکات تصادفی اتم‌ها و مولکول‌ها در ماده است. این اتم‌ها و مولکول‌ها از ذرات باردار (پروتون‌ها و الکترون‌ها) تشکیل شده‌اند. حرکات آن‌ها باعث انتشار امواج الکترومغناطیسی حامل انرژی می‌شود. در ادامه به صورت خلاصه با مفهوم تابش گرمایی آشنا می‌‌شوید.

مفهوم تابش گرمایی

• گرما همیشه از جسم گرم به جسم سرد منتقل می‌شود.
• گرما و سرما دو انرژی مختلف نیستند بلکه سرما از نبود انرژی گرمایی به وجود می‌آید.
• انرژی گرمایی به صورت امواج الکترو مغناطیسی هستند که تشعشع می‌یابند و وارد اجسام می‌شوند.
• تابش با گرما فرق دارد یعنی تابش در خلا وجود دارد، اما وقتی جذب اجسام می‌شود به گرما تبدیل می‌شود.
• انتقال گرما به سه صورت رخ می‌دهد: رسانش / همرفت / تابشی
• که در این جا بحث ما روی انتقال گرما به صورت تابش گرمایی است.

سرعت تابش گرمایی

مزایای تابش گرمایی

• انتقال گرمایی تابشی امکان تامین آسایش و زندگی را در مکان‌هایی با دمای پایین را فراهم می‌سازد.
• سیستم‌های گرمایی تابشی در معرض دید قرار ندارند و در قسمت‌هایی قرار داده می‌شوند که در ارتفاع و دور از دسترس باشند.
• این سیستم‌ها امکان چرخش مداوم و ارام اتاق را فراهم می‌کند به عنوان مثال سیستم پکیج و شوفاژ‌ها به ارامی باعث پخش شدن گرما درون اتاق به صورت یکنواخت می‌شوند به طوری ما ان را احساس نمی‌کنیم.
• یکی دیگر از مزایای این روش این است که می‌توان از ان در ساخت وسایلی مانند دوربین‌های عکاسی و فیلم برداری دید در شب استفاده کرد، زیرا بدن ما و دیگر جانداران دارای گرما است و این گرما به صورت تابش از بدن ما ساطع می‌شود.

انتقال گرمایی تابشی عبارت است از نور / فرو سرخ / تابش زمینه کیهانی که در این بین امواج فروسرخ توسط اشکار سازی فروسرخ قابل رویت است. در تعادل ترمودینامیکی به منظور محاسبه طول موج تابش‌های منتشر شده ار اجسام. چشمه‌ها از قانون جا به جایی وین استفاده می‌شود و برای محاسبه شدت تابش از قانون بولتزمن استفاده می‌شود. تابش گرمایی (به انگلیسی: heat transfer) یکی از اساسی‌ترین عناصر در انتقال گرما است که خود دارای رشته تحصیلی در مقاطع ارشد و دکتری است که شامل تولید، انتقال، تغییرات انژی گرمایی و حرارت بین سیستم‌های فیزیکی است. انتقال گرمایی به مکانیسم‌های مختلفی تقسیم بندی می‌شود که عبارت اند از: تشعشعات گرمایی / رسانش گرمایی و انتقال انرژی با تغییرات فازی.

این سری توضیحات در مورد تابش گرمایی به صورت خلاصه‌ای برای شناخت پیدا کردن مخاطبین نسبت به این موضوع بود. زیرا این مطلب که به خودی خود یک رشته تخصصی است دارای شاخه‌ها و توضیحات بسیار وسیعی است.