Znanje

Home/Znanje/Detalji

Kako mikrotalasna pećnica zagreva hranu iako ne emituje toplotno zračenje?

Toplotno zračenje proizvodi mikrovalna pećnica za zagrijavanje hrane. Toplotno zračenje uključuje mikrotalasno zračenje. Iz nekog razloga, instruktori i udžbenici prije fakulteta pogrešno vjeruju da su toplotno zračenje i infracrveno zračenje ista stvar. Elektromagnetski spektar uključuje radio talase, mikrotalase, infracrvene talase, vidljivu svetlost, ultraljubičasto svetlo, rendgenske i gama zrake, od kojih svi nose energiju. Sve frekvencije zračenja mogu predstavljati toplinsko zračenje jer sve uzrokuju zagrijavanje predmeta na koji naiđu. Pojam "termalno zračenje" koriste fizičari da opišu zračenje koje može zagrijati predmet kada dođe u kontakt s njim. Ili se odnose na širok raspon frekvencija sa specifičnim oblikom koji se mijenja ovisno o temperaturi emitera.

 

2000 K termalni spektar
Ovaj grafikon prikazuje frekventni spektar toplotnog zračenja koje emituje objekat crnog tela na temperaturi od 2000 K. Iako infracrveni opseg frekvencija čini većinu toplotnog zračenja, neka toplotna zračenja se takođe manifestuju kao mikrotalasi, vidljiva svetlost i ultraljubičasto zračenje. Da bi se krivulja lakše tumačila, imajte na umu da su i os frekvencije i osa snage predstavljene na logaritamskim skalama. Slika u javnom vlasništvu, Christopher S. Baird.

info-602-287

Vrhunac u spektru zračenja užarene supstance raste do viših frekvencija što je tijelo toplije. Prema tome, astronomi mogu izračunati temperaturu zvezde posmatrajući relativni sjaj različitih frekvencija u njenoj svetlosti. U ovom kontekstu, pojam "toplinski" odnosi se na odnos između temperature izvora zračenja i njegovog spektralnog oblika. "Netermalno zračenje" se s druge strane odnosi na svjetlost koja nije povezana s temperaturom izvora. Na primjer, za razliku od grijanog filamenta, laseri koriste drugačiji proces za stvaranje svjetlosti. Kao rezultat toga, lasersko svjetlo nije termalno zračenje i neovisno je o temperaturi lasera. Međutim, lasersko svjetlo nastavlja da nosi energiju i ima moć zagrijavanja stvari u blizini. Ako, kao što to rade mnogi pred-koledžski nastavnici, definišete "toplinsko zračenje" kao zračenje koje prenosi energiju i zagrijava objekte, onda svo zračenje, bez obzira na frekvenciju ili spektralnu strukturu, potpada pod ovu definiciju. Putem elektromagnetnog zračenja, mikrovalna pećnica zagrijava supu na potpuno isti način kao što logorska vatra zagrijava kampere. Možda zato što su živa ljudska tijela na temperaturi na kojoj njihovo toplotno zračenje dostiže vrhunac u infracrvenom zračenju, postoji zabluda da je samo infracrveno zračenje toplotno. Vojnik nosi infracrvene naočare da bi uočio ljudska bića noću. Toplotno zračenje sunca, međutim, dostiže vrhunac u frekvencijskom opsegu vidljive svjetlosti i jednako je vruće. U stvari, atmosfera apsorbuje većinu infracrvenog spektra sunčeve svetlosti, sprečavajući je da dođe do ljudi na površini. Uprkos tome što ima vrlo malo infracrvenog zračenja, sunčeva svjetlost ima malo problema da nas zagrije, a njena spektralna struktura je povezana sa sunčevom toplinom.