Основным источником тепла на Земле является Солнце. Солнце — ближайшая к Земле звезда, свет и тепло от которой перездаются через практически пустое космическое пространство. Каким же способом оно передаётся? Это не может быть теплопроводность, так как Земя и Солнце не касаются друг друга; это не может быть конвекция, так как нет потоков вещества, переносящих тепло.

e0b4v1 PZZA

Энергия от Солнца к Земле передаётся посредством излучения.

 Солнце испускает электромагнитные волны различных диапазонов — те, что находятся в видимой части спектра, мы видим, а те, что находятся в инфракрасном диапазоне, несут тепло.

5507263 fefd7e0f289e5326a75e1bbba59028c2

Излучением называют вид теплопередачи, при котором энергия передаётся с помощью электромагнитных волн.

Все нагретые тела излучают тепло, но с разной интенсивностью. При испускании излучения внутренняя энергия тела уменьшается, а при поглощении — увеличивается.

 Опытная проверка нагревания излучением

Проведём опыт, демонстрирующий, что при поглощении излучения внутренняя энергия тела увеличивается. Если поднести излучатель, например, раскалённый металл, к чёрной поверхности, то излучение будет поглощаться, а температура увеличиваться (это видно по более сильному расширению воздуха в манометре). Если такой же излучатель поднести к белой или к зеркальной поверхности, то большая часть излучения не поглощается, а отражается и увеличение температуры будет меньше.

htmlconvd LXBPhW19x1

Чёрная поверхность поглощает излучение лучше, чем блестящая. Чёрная поверхность и испускает излучение интенсивнее, чем блестящая или белая. 

Передача энергии излучением

Очень важное значение имеет этот способ передачи тепла имеет в случаях, когда тела нагреты до высоких температур. Солнце излучает тепло, раскалённая кочерга тоже излучает тепло. 

В теплицах солнечный свет проходит через прозрачные стенки и поглощается растениями. Тепло, которое излучают растения, не выходит наружу, так как стекло его не пропускает.

b6d32deb5d11e89abeaff486efa1de28

 Парниковый эффект на Земле и других планетах приводит к разогреванию атмосферы. 

af1cad7fd4c2dfbf39ae90471b05e165

Сравните результат парникового эффекта на Земле и на Венере: на Земле из-за него температура приемлема для жизни, инае было бы слишком холодно; на Венере же слишком жарко.

435345327  787272722

 Метеозонды делают белого цвета, чтобы они не нагревались на солнце.

29289561 28486

Сочетание способов теплопередачи

Тепло обычно передаётся не одним каким-то способом, а несколькими. Например, котёл с горящим топливом внутри нагревает то, что с ним соприкасается, путём теплопроводности, воздух выше наревается за счёт конвекции, а то, что рядом — излучением.

951981161  649849

В термосе происходит сложный теплообмен: он представляет собой стеклянную колбу с двойными стенками, покрытыми изнутри и снаружи блестящим металлическим слоем. В термосе пространство между стенками колбы лишено воздуха, что препятствует передаче энергии путём теплопроводности. Блестящее покрытие колбы препятствует передаче энергии излучением. Колбу помещают в  пластмассовый или металлический футляр, чтобы защитить от повреждений, и закрывают пробкой.

4f8c99aaf13d68279a5d757ae7f7e8dfee353a90

arrowrleft                                     arrowright