في الفراغ، تنتقل الحرارة في المقام الأول من خلال الإشعاع. الإشعاع هو طريقة انتقال الحرارة التي تتضمن انبعاث الموجات الكهرومغناطيسية، التي يمكن أن تنتقل عبر الفراغ دون الحاجة إلى وسيط.
الشرح:
-
الإشعاع كطريقة لانتقال الحرارة:
-
الإشعاع فريد من بين أنماط انتقال الحرارة لأنه لا يحتاج إلى وسيط للانتشار. فعلى عكس التوصيل والحمل الحراري، اللذين يعتمدان على التلامس الفيزيائي للجسيمات أو حركة السوائل، يتضمن الإشعاع انبعاث الطاقة مباشرة في شكل موجات كهرومغناطيسية. وتنقل هذه الموجات، التي تشمل الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية، الطاقة من مكان إلى آخر.انتقال الحرارة في الفراغ:
-
في الفراغ في الفضاء، حيث لا توجد جسيمات تقريبًا لتوصيل الحرارة أو نقلها، يكون الإشعاع هو الآلية الوحيدة لانتقال الحرارة. ويتجلى ذلك في انتقال أشعة الشمس من الشمس إلى الأرض. فالشمس تبعث الطاقة على شكل موجات كهرومغناطيسية تنتقل عبر فراغ الفضاء وتصل إلى الأرض حيث يتم امتصاصها وتحويلها إلى حرارة.
-
فعالية الإشعاع في الفراغ:
إن فعالية الإشعاع كآلية لنقل الحرارة في الفراغ كبيرة، خاصة في درجات الحرارة العالية. ووفقًا لقانون ستيفان-بولتزمان، يتناسب معدل انتقال الحرارة عن طريق الإشعاع مع القوة الرابعة لدرجة الحرارة المطلقة. وهذا يعني أنه كلما زادت درجة الحرارة، يزداد معدل انتقال الحرارة بالإشعاع بشكل كبير. وهذا هو السبب في أن أفران التفريغ، التي تعمل في درجات حرارة عالية، تعتمد بشكل كبير على الإشعاع في التسخين.
التطبيقات العملية في أفران التفريغ:
