تابش گرمایی - آموزش تصویری - زبان ساده
موارد زیر مکمل هم هستند. برای یادگیری پایدار، از همه آنها استفاده کنید:
1- متن را بخوانید
2- در آزمون شرکت کنید
توضیح بیشتر: دکمه راهنما در نوار بالایی را کلیک کنید .
1 - انتقال گرما با روش تابش
انتقال انرژی گرمایی به کمک امواج الکترومغناطیسی و بدون دخالت ماده را تابش می گویند. امواج الکترومغناطیسی امواجی هستند که می توانند در خلا منتشر شوند. به همین دلیل، انرژی خورشید فقط با همین روش می تواند به زمین برسد.
امواج الکترومغناطیسی از دو میدان الکتریکی و میدان مغناطیسی عمود برهم تشکیل شده اند. این امواج شامل امواج رادیویی، فروسرخ، نور مرئی، فرابنفش، اشعه ایکس، اشعه گاما می باشند.
2 - تابش گرمایی چیست؟
از سطح تمام اجسام در هر دمایی( به جز صفر مطلق) امواج الکترومغناطیسی گسیل می شود( یعنی منتشر می شود). این پدیده تابش گرمایی نام دارد. مثلا وقتی دست خودتان را جلوی اتوی داغ یا بخاری می گیرید دست شما احساس گرما می کند. علت آن تابش گرمایی است.اگر دمای اجسام کمتر از 500 درجه سلسیوس باشد امواجی که تابش می کنند بیشتر فروسرخ تابش می کنند( فروسرخ همان زیر قرمز است). البته اگر دما زیاد باشد امواج دیگری نیز تابش می کنند. مثلا اگر یک میخ را روی شعله بگیرید قرمز می شود. یعنی نور مرئی هم منتشر می کند.این مبحث بعدا بیشتر بررسی می شود.
توجه:
- هرچه دمای سطح جسم بیشتر شود تابش بیشتری منتشر می کند.
- هرچه مساحت سطح جسم بیشتر شود تابش بیشتری منتشر می کند.
- هرچه سطح جسم صیقلی تر باشد تابش کمتری منتشر می کند.
- هرچه رنگ سطح جسم روشن تر باشد تابش کمتری منتشر می کند.
مثال 1:
دما نگار و دما نگاشت چیست؟
پاسخ:
دمانگار: وسیله ای است که برای آشکارسازی تابش های فروسرخ استفاده می شود. عکس سمت راست یک دما نگار را نشان می دهد. این وسیله دما را به صورت نمودار رسم می کند.
دمانگاشت: عکسی که توسط دستگاه دما نگار ثبت می شود دمانگاشت نام دارد. عکس سمت چپ توسط یک دوربین دمانگار ثبت شده است. در این عکس، قسمت هایی که گرم تر هستند روشن تر دیده می شوند.
مثال 2:
رادیومتر یا پرتوسنج چیست؟
پاسخ:
این وسیله توسط ویلیام کروکس ساخته شد. از یک حباب شیشه ای همراه با 4 پره تشکیل شده است. رنگ یک طرف هر پره، تیره و طرف دیگر آن، روشن و صیقلی است. وقتی امواج الکترومغناطیسی، مثلا زیرقرمز یا نور مرئی یا فرابنفش به آن می تابد؛ پره ها طوری می چرخند که سمت سیاه آن، از نور دور می شود.
سال ها پس از ساخت این وسیله، در باره علت حرکت آن بحث بود. بهترین توجیه این است که وقتی نور به آن می تابد سمت تیره، نور بیشتری جذب می کند و گرم می شود. در نتیجه، مولکول های هوای اطراف سمت تیره بیشتر گرم می شود. این مولکول ها به سمت تیره پره ها ضربه بیشتری می زنند و نیروی بیشتری وارد می کنند.
این وسیله برای آشکارسازی امواج الکترومغناطیسی به کار می رود.
مثال 3:
مکعب لسلی چیست و چه کاربردی دارد؟
پاسخ:
مکعبی است که هر وجه آن یک رنگ است. مثلا یک وجه آن تیره است وجه دیگر آن سفید و یا صیقلی و ... در برابر هر وجه آن دماسنج هایی را بدون تماس، و در نزدیکی آن قرار می دهند. از دهانه بالای آن، آب جوش می ریزند. سطح تیره دمای بالاتری را ثبت می کند. زیرا میزان جذب و تابش سطح تیره بیشتر است.
مثال 4: تف سنج و تف سنجی چیست؟
پاسخ:
تف سنج یا پیرومتر: نوعی دماسنج است که از راه دور و بدون تماس و با کمک امواج تابشی، دمای سطح اجسام را اندازه گیری می کند.
تف سنج یا پیرومتر: نوعی دماسنج است که از راه دور و بدون تماس و با کمک امواج تابشی، دمای سطح اجسام را اندازه گیری می کند.تف سنجی: راه و روش اندازه گیری دما، به کمک امواج تابشی را تف سنجی می گویند.
توجه:
- اهمیت اصلی تف سنج ها برای اندازه گیری دماهای بالای 1100 درجه سلسیوس و از راه دور است.
- تف سنج ها برای دماهای بالا، به عنوان دماسنج معیار انتخاب شده اند.
- معروف ترین تف سنج ها عبارتند از تف سنج تابشی و تف سنج نوری.
بخش نظرات