Τετάρτη, 28 Οκτωβρίου 2009

Η ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ ΔΙΑΔΙΔΕΤΑΙ ΜΕ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

Για την διάδοση της θερμότητας με αγωγή ή με μεταφορά χρειάζεται n παρουσία της ύλης (στερεά, υγρά ή αέρια). Η θερμότητα όμως διαδίδεται και στο κενό.
Πώς αλλιώς θα θερμαινόταν η γη από τον ήλιο, δεδομένου ότι μεταξύ του ήλιου και της γης παρεμβάλλεται κενός χώρος;
Ο τρόπος αυτός διάδοσης της θερμότητας λέγεται διάδοση με ακτινοβολία.


Η θερμική ακτινοβολία διαδίδεται στο χώρο με ηλεκτρομαγνητικά κύματα (όμοια με τα φωτεινά), απορροφάται από τα διάφορα σώματα και τα θερμαίνει.
Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία διαδίδεται τόσο στο κενό όσο και στα υλικά σώματα ευθύγραμμα.
Η ποσότητα θερμότητας που απορροφά ή εκπέμπει ένα σώμα εξαρτάται από το είδος της επιφάνειας του. Τα σκουρόχρωμα σώματα π. χ. απορροφούν στο ίδιο χρονικό διάστημα πολύ περισσότερη θερμότητα από ότι τα ανοιχτόχρωμα σώματα
Το μαύρο χρώμα για παράδειγμα χαρακτηρίζει ένα καλό απορροφητή. Το λευκό όχι. Έτσι, το καθαρό χιόνι ανακλά πολύ καλά τις ακτίνες του ήλιου, και γι αυτό λιώνει πιο δύσκολα απ' ότι το βρόμικο χιόνι που απορροφά εντονότερα την ακτινοβολία του ήλιου.
Επίσης εξαρτάται από τη θερμοκρασία του και το μέγεθος της επιφάνειάς του. Όσο πιο μεγάλη είναι η επιφάνεια και η θερμοκρασία του τόσο πιο πολύ ακτινοβολία εκπέμπει.

Η μετάδοση της θερμότητας με ακτινοβολία εφαρμόστηκε με μεγάλη επιτυχία στην κατασκευή θερμοκηπίων.
Η ηλιακή ακτινοβολία διαπερνά τα διαφανή, γυάλινα ή πλαστικά, τοιχώματά των θερμοκηπίων και απορροφάται από το έδαφος. Το έδαφος εκπέμπει ξανά μέρος της θερμότητας, που απορρόφησε, αλλά αυτή τη φορά με ακτινοβολία μεγαλύτερου μήκους κύματος, η οποία δεν μπορεί να διαπεράσει τα τοιχώματα του θερμοκηπίου και παγιδεύεται μέσα στο χώρο του, διατηρώντας τη θερμοκρασία του υψηλότερη από αυτήν του περιβάλλοντος. Έτσι καλλιεργούνται μέσα σε αυτό φυτά που δε θα άντεχαν χαμηλότερες θερμοκρασίες


Το ίδιο φαινόμενο συμβαίνει τα τελευταία χρόνια και στην ατμόσφαιρα.

Η γη λειτουργεί όπως ένα θερμοκήπιο. Ο ήλιος παράγει θερμότητα και ακτινοβολεί πάνω στη γη. Ένα κομμάτι αυτής της ακτινοβολίας κανονικά εγκλωβίζεται στη γη και τη θερμαίνει ενώ το υπόλοιπο αντανακλάται και διαφεύγει. Αέρια όπως το διοξείδιο του άνθρακα και οι υδρατμοί βοηθούν στη συγκράτηση της θερμότητας. Αυτή η διαδικασία κρατάει τη θερμοκρασία της γης γύρω στους 30 βαθμούς, αλλιώς η γη δε θα ήταν βιώσιμη.
Μετά τη βιομηχανική εποχή τα αέρια αυτά έχουν αυξηθεί πάρα πολύ. Αυτό σημαίνει ότι περισσότερη θερμότητα συγκρατείται στην ατμόσφαιρα και έτσι ο πλανήτης σταδιακά υπερθερμαίνεται . Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται "φαινόμενο του θερμοκηπίου"
ΚΛΙΚ
Σκέψου αυτό:

... αν η Γη δεν είχε ατμόσφαιρα...

Η επιφάνεια της Γης απορροφά την ηλιακή ακτινοβολία και εκπέμπει ένα μέρος της ξανά στο διάστημα. Αν η Γη δεν είχε ατμόσφαιρα, η ακτινοβολία του εδάφους δεν θα παγιδευόταν και θα διέφευγε στο διάστημα. Τότε η μέση θερμοκρασία του πλανήτη μας θα ήταν περίπου -22 °C

Εφαρμογή της απορρόφησης ηλιακής ακτινοβολίας από τα σκουρόχρωμα σώματα αποτελεί και ο ηλιακός θερμοσίφωνας. Η σκουρόχρωμη επιφάνειά του απορροφά την ηλιακή ακτινοβολία και θερμαίνει το νερό στο σωλήνα. Το θερμό νερό ανεβαίνει προς το δοχείο(ρεύματα) όπου αποθηκεύεται. Το δοχείο είναι μονωμένο για να μην έχουμε απώλεια θερμότητας στο περιβάλλον και μεταφέρεται ζεστό νερό από τους σωλήνες στις βρύσες του σπιτιού
Σκέψου και απάντησε:(email)
  • Γιατί οι Βεδουίνοι και οι Εσκιμώοι φορούν λευκά ρούχα;
  • Γιατί τα ψυγεία - βαγόνια είναι συχνά βαμμένα με άσπρο χρώμα;
  • Γιατί οι θερμάστρες πετρελαίου ή ξύλων βάφονται μαύρες;