Energie
Teplota
Přenos tepla zářením (radiací)
Zářivý tok (výkon) P je změna energie dE přenesená zářením za jednotku času dτ. Zářivý tok prošlý kolmo jednotkou plochy je intenzita záření (v případě, že A je plocha zářícího tělesa jde o intenzitu vyzařování Me (emise), pokud A je plocha na kterou záření dopadá z jiného zdroje jde o intenzitu ozáření Ma (absorbce). Pro intenzitu vyzařování platí:
Pokud je záření v IR oblasti (tepelná oblast), energie je rovna teplu Q a zářivý tok tepelnému toku. Pro intenzitu tepelného vyzařování platí Stefan- Bolzmannův zákon:
,
kde ε je koeficient emise obecně šedého tělesa (v případě záření černého tělesa je ε = 1), a σ je Stefan-Bolzmannova konstanta (σ = 5,67.10-8W/m2K4).
Zářivost je rovna energii dE, kterou bodový zdroj vyšle za časovou jednotku dτ do jednotkového prostorového úhlu Ω:
Protože obsah části kulové plochy o poloměru r je A = r2Ω , pro intenzitu ozáření Ma s koeficientem absorpce a platí:
Pokud je záření v optické oblasti, používáme místo intenzity ozáření pojem osvětlení (expozici, jednotkou je lux [lx]), místo zářivosti mluvíme o svítivosti s jednotkou kandela [cd]).
Energie (resp. intenzita ozáření) dopadající na Zemi je dána tzv. solární konstantou S = 1,37W.m-2
Život na Zemi je možný díky přenosu energie záření přicházející ze Slunce. Energii slunečního záření využívají rostliny a sinice k syntéze složitějších uhlíkatých molekul z oxidu uhličitého. Oxidace těchto složitých molekul zpět na CO2 a vodu je zdrojem energie pro většinu zbývající biosféry, včetně nás. Ve fosilních palivech je uložena sluneční energie z dlouhé minulosti Země.Organizmy včetně člověka regulují přenos tepla zářením různým zbarvením povrchu těla, jeho velikostí, vyhledáváním nebo vytvářením stínu, nebo dobou po kterou se vystavují tepelnému záření. Například hmyz může regulovat přenos tepla a pomocí křídel méně nebo více koncentrovat dopad slunečních paprsků na své tělo.
1Kolik energie ztratíme zářením z chodidla při stání ve sněhu?
Zdroj obrázků
[1]