Солнце греет Землю, хотя между ними почти пустое пространство. Теплопроводность здесь невозможна — тела не касаются. Конвекция тоже — нет потоков вещества. Значит, есть третий способ.
Излучение — вид теплопередачи, при котором энергия переносится электромагнитными волнами (видимым светом и невидимыми инфракрасными лучами). Излучение возможно даже в вакууме.
- Все нагретые тела излучают — чем горячее тело, тем сильнее.
- Излучая, тело теряет внутреннюю энергию; поглощая излучение — получает.
Тёмное и светлое
К лампе поворачивают теплоприёмник — плоскую коробочку, соединённую с манометром. Если к лампе повёрнута чёрная сторона, воздух внутри нагревается и жидкость в манометре сдвигается сильно. Если блестящая — почти не сдвигается.
Тёмные поверхности лучше поглощают и лучше испускают излучение. Светлые и блестящие — отражают его и излучают слабо.
Излучение вокруг нас
- Летом носят светлую одежду, а метеозонды, цистерны для бензина и холодильники-фургоны красят в белый или серебристый цвет.
- В теплице солнечный свет проходит сквозь стекло и нагревает почву и растения. Их собственное, инфракрасное, излучение стекло наружу почти не пропускает — тепло остаётся внутри.
- Похожий парниковый эффект создаёт атмосфера планеты: углекислый газ и водяной пар задерживают инфракрасное излучение Земли. Без него средняя температура Земли была бы около . У Венеры атмосфера очень плотная, и поверхность раскалена почти до .
Обычно работают все три способа
У печки тело рядом греется излучением, воздух над ней — конвекцией, а сама топка передаёт тепло стенкам теплопроводностью.
Стеклянная колба с двойными стенками, между ними откачан воздух — нет теплопроводности и конвекции. Стенки посеребрены — они отражают излучение. Пробка закрывает горлышко — нет конвекции наружу.
Тёмное — «жадное»: всё поглощает и всё отдаёт. Светлое и блестящее — «зеркало»: отражает и бережёт тепло. Летом выбирай белую футболку, а для солнечного нагревателя — чёрный бак.