تشعشع1

[فاطمه رمضانی]

همان طور که در قسمت‌های قبل گفته شد، انتقال گرمای رسانشی و جابه جایی نیازمند شیب دما در ماده است. اما، انتقال گرمای تشعشعی به محیط مادی نیاز ندارد. تشعشع فرایند بسیار مهمی است و از نظر فیزیکی جالب ترین نوع انتقال گرماست. بسیاری از فرایندهای گرمایش، سرمایش، خشک کردن، احتراق سوخت‌های فسیلی و تابش خورشید با تشعشع سر و کار دارند.
در روش تشعشعی انتقال حرارت به وسیله امواج شبیه امواج نوری یا رادیویی صورت می‌گیرد. برای مثال انرژی خورشید توسط تشعشعات خورشیدی به زمین انتقال می‌یابد. از آنجایی که حرکت امواج احتیاج به محیط مادی نداشته و درخلاء نیز امکان‌پذیر است، لذا انجام این روش انتقال حرارت مستقل از وجود یک محیط مادی خواهد بود. درحالیکه برای انجام دو روش دیگر وجود یک محیط مادی الزامی است.
هر سطح گرمی می‌تواند گرمایش را از طریق تشعشع به فضا یا سطوح سردتر اطراف خود انتقال دهد. درحالیکه یک سطح سرد می‌تواند جذب کننده تشعشعات حرارتی باشد. در بعضی از سیستم‌ها برای گرم کردن اتاق از منابع گرمایش تشعشعی در سقف‌ها، دیواره‌ها و یا کف‌ها استفاده می‌نمایند.
هنگامی که گرما به وسیله تشعشع انتقال می‌یابد هوای میان دو جسم گرم و سرد، گرم نمی‌شود زیرا هوا بیشتر تشعشعات را از خود عبور می‌دهد. دمای هوا در معرض خورشید تقریباً هم دمای هوایی است که در سایه قرار دارد. با این وجود اگر شخص درمعرض تشعشعات خورشید قرارداشته باشد بیشتر احساس گرما خواهد کرد، تا هنگامی که درسایه قرارداشته باشد. این فقط به دلیل برخورد مستقیم تشعشعات خورشیدی است که شخص احساس گرمای بیشتری می‌کند. در دماهای پایین و اختلاف دماهای کوچک مقدار تشعشع کم است؛ لذا در کاربردهای واقعی تبرید، انتقال حرارت تشعشعی کم اهمیت می‌باشد. به هرحال اگر سالن سرد در معرض تشعشعات خورشیدی قرار داشته باشد، سالن می‌تواند یک جذب کننده گرما باشد. این گرمای جذب شده از تشعشعات مستقیم خورشیدی می‌تواند یک فاکتور بزرگی در محاسبات بار گرمایی باشد.
ضریب نشر همه اجسام بستگی به طول موجشان دارد. دما توزیع طول موج تشعشعی الکترومغناطیسی را بیان می‌کند که منجر به قانون تشعشع جسم سیاه می‌شود (قانون پلانک). برای هر جسم انعکاس به طول موج تشعشعی وارد شده به آن جسم و همچنین به دمای چشمه تشعشع نیز بستگی دارد. ضریب نشر به طول موج و همچنین دمای خود جسم بستگی دارد، برای مثال برف که یک نور مرئی را منعکس می‌کند سفید به نظر می‌رسد، به دلیل اینکه انعکاس نور خورشید با طول موج انرژی حدود ۰/۵ میکرومتر می‌باشد. ضریب صدور آن در دمای ۵- درجه سانتیگراد و با طول موج ۱۲ میکرومتر ۰/۹۹ است.
گازها انرژی را با طول موج‌های متفاوت جذب و دفع می‌کنند که برای هر گاز متفاوت است. نور مرئی یکی دیگر از امواج الکترومغناطیسی تشعشعی با طول موج کوتاهتر می‌باشد. (البته با فرکانس بالاتر) دو نوع ضریب صدور در رنگ امواج الکترومغناطیس تشعشعی با هم تفاوت دارند.