Promieniowanie cieplne

Co to jest promieniowanie cieplne?

Promieniowanie cieplne to sposób przekazywania energii cieplnej za pomocą fal elektromagnetycznych. Nie wymaga bezpośredniego kontaktu ciał ani obecności ośrodka materialnego, dlatego może zachodzić także w próżni.

Najprostszym przykładem jest ogrzewanie Ziemi przez Słońce. Energia dociera do nas w postaci promieniowania elektromagnetycznego, mimo że między Słońcem a Ziemią znajduje się przestrzeń kosmiczna.

Cechy promieniowania cieplnego

• zachodzi bez kontaktu między ciałami,
• może odbywać się w próżni,
• jest emitowane przez każde ciało o temperaturze wyższej od zera bezwzględnego,
• im wyższa temperatura ciała, tym intensywniejsze promieniowanie,
• ciemne i matowe powierzchnie zwykle lepiej pochłaniają i emitują promieniowanie niż jasne i błyszczące.

Przykłady techniczne

Promieniowanie cieplne występuje m.in. przy:

• pracy pieców przemysłowych,
• nagrzewaniu elementów maszyn od gorących powierzchni,
• działaniu promienników podczerwieni,
• oddawaniu ciepła przez rozgrzane części silnika,
• spawaniu i cięciu termicznym metali.

Różnica względem innych sposobów przekazywania ciepła

Promieniowanie cieplne należy odróżnić od:

• przewodzenia ciepła – przekazywania energii przez bezpośredni kontakt cząstek, np. nagrzewanie metalowego pręta,
• unoszenia ciepła, czyli konwekcji – przenoszenia ciepła przez ruch cieczy lub gazu,
• przenikania ciepła – złożonego procesu obejmującego kilka mechanizmów wymiany ciepła przez przegrodę.

W pytaniach egzaminacyjnych sformułowanie „przekazywanie energii cieplnej za pomocą fal elektromagnetycznych” jednoznacznie oznacza promieniowanie cieplne.