Mar 27 2009

Propagazione del calore: l’irraggiamento

Category: TecnologiaAntonio @ 14:54


L’irraggiamento è uno dei tre modi attraverso cui avviene la propagazione del calore. È un fenomeno che si presenta ad ogni temperatura e interessa ogni aggregato materiale, non importa se solido, liquido o gassoso.

Un corpo avente una temperatura superiore allo zero assoluto emette energia sotto forma di onde elettromagnetiche generate dagli atomi e molecole eccitati dall’agitazione termica, che si diseccitano emettendo onde e.m di lunghezza d’onda proporzionale alla loro temperatura: per esempio i corpi a temperatura ambiente emettono onde e.m nella gamma degli infrarossi, che per questo sono anche detti raggi termici; per tale motivo un corpo non può essere visto al buio tramite l’occhio umano, ma solo tramite macchine fotografiche, visori o telecamere sensibili all’infrarosso.

Corpi molto freddi irradiano microonde (quelli vicini allo zero assoluto semplici onde radio), mentre i corpi molto caldi arrivano ad emettere luce visibile, dapprima rossa (temperatura del cosiddetto calor rosso, circa 700 C°) poi sempre più bianca (temperatura del calor bianco, circa 1200 C°). Man mano che la temperatura aumenta, la frequenza della luce emessa aumenta fino al bianco-azzurrino, per poi passare ai raggi ultravioletti, e ai raggi X nel caso di plasmi stellari a temperature dell’ordine di milioni di gradi. Per tale motivo un metallo riscaldato ad alte temperature assume dapprima il colore rosso per poi diventare bianco e risultare visibili anche in condizioni di oscurità.

La quantità di calore emessa da un corpo per irraggiamento è proporzionale a T^4, cioè alla quarta potenza della sua temperatura: perciò a basse temperature l’irraggiamento è responsabile di una frazione trascurabile del flusso di calore rispetto alla convezione e alla conduzione, ma al crescere della temperatura la sua importanza aumenta rapidamente fino a diventare il principale artefice della trasmissione del calore per temperature medio-alte.

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