L’irraggiamento è il trasporto del calore nel vuoto

Il calore nel vuoto

I raggi del Sole sono onde elettromagnetiche che trasportano il calore nel vuoto.

La temperatura del Sole, corpo radiante, determina la potenza irradiata.

La potenza irradiata è la quarta potenza della temperatura:

se la temperatura raddoppia (x 2) la potenza irradiata sarà 2 alla 4° cioè 16, 16 volte di potenza irradiata in più,

se la temperatura triplica (x 3) la potenza irradiata sarà 3 alla 4° cioè 81 volte.

Chi ci aiuta a definire la potenza irradiata dal Sole come di qualsiasi corpo radiante: la legge di Stefan-Boltzman.

Legge di Stefan-Boltzman

Potenza irradiata = costante di Stefan-Boltzman x coefficiente di emissività x la differenza di temperatura alla 4°.

La costante di Stefan-Boltzman = 5,67 x 10 alla meno 8 Watt / (m alla 2à x K alla 4°)

Il coefficiente di emissività sta tra 0 e 1, zero per i corpi di color bianco, 1 per i corpi di color nero.

Il Sole è una stella nana gialla, ha un colore bianco che però appare giallognolo per la diffusione luminosa nell’atmosfera terrestre

Il Sole è bianco perchè emette molta luce, al contrario un corpo nero emette poco ma assorbe molto.

L’opposto di un corpo assorbente energia è un corpo riflettente.

Il termos mantiene calde le bevande perchè ha uno specchio e una camera d’aria: lo specchio della superfice interna del recipiente riflette l’irraggiamento degli infrarossi, la camera d’aria esterna ostacola la conduzione del calore.

La coperta isotermica usata per stabilizzare la temperatura dei pazienti, ha una faccia argentata e una dorata. La faccia argentata riflette le onde elettromagnetiche, per cui se rivolta verso il paziente trattiene il suo calore, se rivolta all’esterno lo protegge dal calore esterno. Invece la faccia dorata lascia passare le onde.

Le onde elettromagnetiche

L’energia radiante viene dispersa dal corpo radiante come onde elettromagnetiche,

che suddividiamo per la loro lunghezza d’onda:  

nm 1400 – infrarossi – 700 – luce visibile – 400 – ultravioletti – 100 nm (nanometri= 10 alla -9 metri).

Il Trasporto del calore nel vuoto galattico

Le stelle più fredde emettono meno radiazioni e appaiono rosse: es. la super gigante rossa Betelgeuse ha temperatura superficiale di 3.500 K.

Le stelle calde emettono più radiazioni e appaiono blu: es. la super gigante blu Rigel o Beta Orionis ha una temperatura superficiale di 12-13.000 K.

La costellazione invernale di Orione
La costellazione invernale di Orione

L’irraggiamento della Terra

Le altre forme di trasporto del calore sono la conduzione (solido-solido) e la convezione (solido-fluido).