熱輻射

　　熱輻射，是一種物體用電磁輻射的形式把熱能向外散發(fā)的熱傳方式。它不依賴任何外界條件而進行。它是熱的三種主要傳導方式之一。

　　任何物體在發(fā)出輻射能的同時，也不斷吸收周圍物體發(fā)來的輻射能。一物體輻射出的能量與吸收的能量之差，就是它傳遞出去的凈能量。物體的輻射能力(即單位時間內單位表面向外輻射的能量)，隨溫度的升高增加很快。

　　輻射能被物體吸收時發(fā)生熱的效應，物體吸收的輻射能不同，所產生的溫度也不同。因此，輻射是能量轉換為熱量的重要方式。輻射傳熱(radiant heat transfer)指依靠電磁波輻射實現(xiàn)熱冷物體間熱量傳遞的過程，是一種非接觸式傳熱，在真空中也能進行。物體發(fā)出的電磁波，理論上是在整個波譜范圍內分布，但在工業(yè)上所遇到的溫度范圍內，有實際意義的是波長位于0.38～1000μm之間的熱輻射，而且大部分位于紅外線(又稱熱射線)區(qū)段中0.76～20μm的范圍內。所謂紅外線加熱，就是利用這一區(qū)段的熱輻射。研究熱輻射規(guī)律，對于爐內傳熱的合理設計十分重要，對于高溫爐操作工的勞動保護也有積極意義。當某系統(tǒng)需要保溫時，即使此系統(tǒng)的溫度不高，輻射傳熱的影響也不能忽視。如保溫瓶膽鍍銀，就是為了減少由輻射傳熱造成的熱損失。

　　一般說來，當一物體受到其他物體投來的輻射(能量為Q)時,其中被吸收轉為熱能的部分為QA,被反射的部分為QR，透過物體的部分為QD,顯然這些部分與總能量之間有下式所示的關系：

　　QA+QR+QD=Q如果把A=QA/Q稱為吸收率，R=QR/Q稱為反射率,D=QD/Q稱為穿透率，

　　則有： A+R+D=1若物體的A=1，R=D=0，即到達該物體表面的熱輻射的能量完全被吸收，此物體稱為絕對黑體,簡稱黑體。

　　若R=1，A=D=0,即到達該物體表面的熱輻射的能量全部被反射;

　　當這種反射是規(guī)則的，此物體稱為鏡體;如果是亂反射，則稱為絕對白體。

　　若D=1，A=R=0，即到達物體表面的熱輻射的能量全部透過物體，此物體稱為透熱體。

　　實際上沒有絕對黑體和絕對白體，僅有些物體接近絕對黑體或絕對白體。

　　例如：沒有光澤的黑漆表面接近于黑體，其吸收率為0.97～0.98;磨光的銅表面接近于白體，其反射率可達0.97。

　　影響固體表面的吸收和反射性質的，主要是表面狀況和顏色，表面狀況的影響往往比顏色更大。固體和液體一般是不透熱的。熱輻射的能量穿過固體或液體的表面后只經(jīng)過很短的距離(一般小于1mm,穿過金屬表面后只經(jīng)過1μm)，就被完全吸收。氣體對熱輻射能幾乎沒有反射能力，在一般溫度下的單原子和對稱雙原子氣體(如 Ar、He、H2.N2.O2等)，可視為透熱體，多原子氣體(如CO2、H2O、SO2、NH3、CH4等)在特定波長范圍內具有相當大的吸收能力。