Irraggiamento

IRRAGGIAMENTO

È il trasferimento di energia che avviene attraverso le onde elettromagnetiche (o fotoni) prodotte da variazioni nelle configurazioni elettroniche degli atomi e delle molecole. Non richiede la presenza di un mezzo interposto (quindi avviene anche nel vuoto). Avviene alla velocità della luce. Tutti i corpi a temperatura superiore allo zero termico emettono radiazione termica.

La potenza massima termica trasmessa per irraggiamento da una superficie a temperatura assoluta Ts è data dalla LEGGE DI STEFAN-BOLTZMANN:

Q̇_e,max = 6 A (Ts)⁴ T_{r assoluta}

6 = costante di Stefan-Boltzmann = 5,67×10^-8 [^W/_m²K⁴]

A = area della superficie [m²]

Ts = temperatura della superficie [K]

La superficie ideale che trasmette tutta l’energia è detta corpo nero. L’irraggiamento emesso da un corpo nero è detto radiazione di un corpo nero. La potenza emessa per irraggiamento da una qualsiasi superficie è data dalla relazione:

Q̇_emessa = 6 E A (Ts)⁴

Con E emissività della superficie, il cui valore è compreso tra 0 e 1, e la misura di quanto il comportamento di una superficie si avvicina a quello del corpo nero, per il quale E=1.

Potenza termica netta per irraggiamento

La differenza tra la potenza termica radiante emessa e quella assorbita da una superficie.

Essa dipende da:

• Proprietà della superficie
• Orientamento relativo
• Caratteristiche del mezzo tra le due superfici che irradiano

L'irraggiamento differisce dalla conduzione e convezione poichè NON richiede la presenza di un mezzo materiale per far avvenire la trasmissione.

Essa è la trasmissione di radiazione (avente a.vale della luce), non subisce nessuna attenuazione nel vuoto e può avvenire: corpi solidi, liquidi che gas. Per quanto detto l'irraggiamento avviene anche nel vuoto.

Mentre per la trasmissione del calore per conduzione è necessaria, essa avviene da un mezzo a più alta temperatura verso uno più bassa temperatura; La radiazione può avvenire tra 2 corpi anche in presenza di un tempo di separazione più freddo di entrambi i corpi corpo.

Dal punto di vista macroscopico, secondo Maxwell, che ritiene che cariche elettriche in condizioni non equilibrate danno luogo a campi elettrici e magnetici o un movimento continuo.

Onde elettromagnetiche o radiazioni elettromagnetiche che rappresentano variazioni dell'energia materiale che consente al cambiamento nello configurazione registro fotoelettorache di uno stesso materiale.

Onde elettromagnetiche che viaggiano alla velocità della luce e sono caratterizzate anche da: _λ o

Plank disse che la radiazione elettromagnetica può essere considerata come propagazione di pacchetti discreti di energia, detti fotoni o quanti:

dove: h e la velocità della hv = hv

La costante di Plank: h=6,2x10^-34 [J s] COSTIMATE DI PLANK

Da questa teoria possiamo notare come radazione con lunghezza donda minore hanno maggiore energia di un minore emisci, e quindi, quando il v log x.

Radiazione termica

Le onde elettromagnetiche, anche se hanno stessa natura, differiscono nel loro comportamento al variare della loro lunghezza d'onda. Ai vari tipi di radiazioni delle varie lunghezze d'onda si producono in maniera differente. Quelle che interessano a noi sono le radiazioni termiche emesse a causa del vibrazioni e roborel delle molecole. Poichè la temperatura è misurata al tatto, fenomeno a livello microscopico, qual. aumenta e, T, aumenta e l

assorbimento radiazione vibrazioni molecole è temperatura superficiale valori superiore allo 0 assoluto.

La radiazione avviene a livello di temperatura aumenta la radiazione elettromagnetiche prodotte continuativamente dai corpi. Il calore indica la radiazione spontaneo, se temperatura non si alza, si parla sempre di calorico, aumenta temperatura.

La radiazione emesso dagli oggetti include tutta gamma non visibile. Solo a temperature superiori a 800 K i corpi sono in grado di emettere radiazioni visibili in quanto. accettabile

L'IRRAGIAMENTO E' un fenomeno volumetrico poichè la radiazione è emessa o assorbito, a suggerito, O, al loro interno volume sempre uguale a costante. Con non avviene per superfici non trasparenti (O opache), dove si considera un fenomeno superficiale, poichè la riflessione. di bassa capacità radiante dell'emesso.

Non sono rilevante radiazione delle molecole punt in superficiel, mentre l'assorbimento finale a poca massa molecolare a superficie.

Legge della Distribuzione di Plank (potere emissivo monocromatico)

Stefan-Boltzmann — potere emissimo E=n_λ

naturale emissione su tutte le lunghezze d'onda. Altre volte perviene il Potere Emissivo monocromatico del corpo nero = E_λ

^C₁

W [^W/μm²m]^CT = temperatura, _a

C₁=3,742 ^W[μm]/[T]T temperatura dell onda

C₂=1,439•10 μm K_alunghezza d’onda

L'imagire di alte tempera radiazione. per onde di a,o o o trovato, calcolato che _potere emissivo del corpo nero alla temperatura

E0_L(T) = Emλ.T^6*T [W M

Se si vuole calcolare fattore di radiazione e a λ si definisce =

(Eb