Излучение

Первые два способа теплопередачи – теплопроводность и конвекция – требуют наличия какого-то вещества. Но между нами и Солнцем нет никакого вещества, между нами пустота, и тем не менее тепло передаётся. Это объясняется третьим способом передачи тепла – излучением. Излучение – способ теплопередачи, при котором энергия передаётся электромагнитными волнами. О том, что такое электромагнитные волны, мы поговорим позже.

Но сам космос не будет нагреваться от невидимых электромагнитных лучей, которые посылает Солнце: нагрев будет происходить лишь в том случае, когда эти лучи долетят до чего-то непрозрачного, например до поверхности Земли. Только тогда эти лучи смогут передать тепло. Некоторые тела будут сильнее нагреваться от солнечных лучей, например, на это напрямую влияет цвет тела. В солнечный день в тёмной одежде будет очень жарко, поэтому люди стараются надевать одежду светлых тонов, ведь тёмные цвета гораздо лучше поглощают энергию от электромагнитных волн Солнца.

Примеры передачи энергии через излучение

Находясь рядом с костром, мы можем почувствовать от него тепло, даже если будем находиться сбоку от него и на достаточно большом расстоянии. Мы уже выяснили, что воздух обладает низкой теплопроводностью и в основном нагревает тела, которые находятся над пламенем, поэтому в случае с костром мы можем исключить нагрев через теплопроводность и конвекцию. Мы будем чувствовать тепло именно из-за излучения. Почти всегда, когда мы будем чувствовать тепло от какого-то тела и будем уверены, что конвекция и теплопроводность здесь ни при чём, мы можем заключить, что происходит это из-за излучения, даже если мы говорим о тепле от нашего тела.

Как мы уже говорили, термос не всегда используется для сохранения напитков горячими, иногда его используют для сохранения напитков холодными. Поэтому важно выбирать термос правильного цвета, чтобы минимизировать нагрев от излучения.

Цвет и нагрев

Человек часто меняет цвет тел для того, чтобы получать больше или меньше энергии (тепла) от Солнца. Например, пассажирские самолёты чаще всего окрашены в светлые и серебристые цвета, чтобы минимизировать нагрев от Солнца. А солнечные батареи, наоборот, делают тёмными, чтобы они поглощали как можно больше энергии Солнца.

В 1903 году научное судно «Гаусс» оказалось зажато льдом, который с каждым часом всё сильнее и сильнее сжимал его. Этот лёд пытались расколоть, взорвать динамитом, но ничего не помогало, пока по чистой случайности капитан корабля не заметил, что зола, которая вылетала из трубы, попадая на снег, плавила его под лучами Солнца. Тогда он отдал приказ разбросать золу, уголь и прочий мусор чёрного цвета на льду в виде дорожки до ближайшего участка с незамёрзшей водой. Команда быстро разложила дорожку длиной около 2000 метров и шириной около двух метров. И спустя какое-то время Солнце сделало основную работу за них: растопило лёд, нагревая чёрную дорожку.