يحدث انتقال الحرارة في الفراغ بشكل أساسي من خلال الإشعاع. وعلى عكس التوصيل والحمل الحراري، اللذين يتطلبان وسيطًا لنقل الحرارة، يتضمن الإشعاع نقل الطاقة الحرارية من خلال الموجات الكهرومغناطيسية. ويمكن لهذه الموجات أن تنتقل عبر الفراغ دون الحاجة إلى أي مادة متداخلة.
الإشعاع باعتباره النمط الأساسي لانتقال الحرارة في الفراغ:
الإشعاع هو انبعاث الطاقة في صورة موجات أو جسيمات كهرومغناطيسية. في سياق انتقال الحرارة، عادة ما تكون هذه الموجات في شكل أشعة تحت حمراء، على الرغم من أنها يمكن أن تشمل أيضًا الضوء المرئي وأشكال أخرى من الإشعاع الكهرومغناطيسي. الخاصية الرئيسية للإشعاع هي أنه لا يحتاج إلى وسيط للانتشار؛ إذ يمكنه الانتقال عبر الفضاء الفارغ، مما يجعله الطريقة الفعالة الوحيدة لانتقال الحرارة في الفراغ.آلية الإشعاع:
عندما يسخن جسم ما، ينبعث منه إشعاع على شكل موجات كهرومغناطيسية. ويحكم شدة هذا الإشعاع قانون ستيفان-بولتزمان الذي ينص على أن القدرة المنبعثة لكل وحدة مساحة من جسم أسود (جسم فيزيائي مثالي يمتص كل الإشعاع الكهرومغناطيسي الساقط) تتناسب مع القوة الرابعة لدرجة الحرارة المطلقة للجسم (e = C(T/100)^4، حيث e هي سعة انتقال الحرارة، وT هي درجة الحرارة المطلقة، وC هي ثابت). وهذا يعني أنه كلما زادت درجة حرارة الجسم، يزداد معدل انتقال الحرارة من خلال الإشعاع بشكل كبير.
أمثلة في الفضاء:
في الفضاء، الذي هو عبارة عن فراغ إلى حد كبير، فإن الطريقة الأساسية لانتقال الحرارة من الشمس إلى الأرض هي من خلال الإشعاع. فالشمس تبعث موجات كهرومغناطيسية، بما في ذلك الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء، التي تنتقل عبر فراغ الفضاء وتصل إلى الأرض. ثم تمتص الأرض هذا الإشعاع، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارتها.
تطبيقات في تسخين الفراغ:
