05FE05 Környezeti sugárzás: | |
A felületek sugárzása és elnyelése tovább bonyolodik, ha a végtelen napsugárzás mellett figyelembe vesszük a földi környezet ugyancsak végtelen hőenergiáját (mármint a képzeleti felületünkhöz képest végtelen a környezeti hőenergia).
A napsugárzás hozománya 1000W/m2=1kW/m2, a környezeti hősugárzás 500W/m2=0.5kW/m2 (33C nyári hőségben). A világűrben, ahol csak napsugárzás van, a fekete felület 92C fokra fog felmelegedni ahhoz, hogy a besugárzott felület óránként 1kWh/m2 energiát leadjon ( hátoldalon nincsen kisugárzás a hátoldali hőtükörnek köszönhetően), a Föld felszínén azonban 130C fokra kell felmelegednie ahhoz hogy óránként 1+0.5kWh/m2 energiát leadhasson, amennyiben nincs kapcsolatban a levegővel (nincs hőáramlás), nem érintkezik más nagy testekkel (nincs hővezetés), és csak a hősugárzás marad mint egyetlen hőterjedési mechanizmus.
Amennyiben azonban a vékony felület hátoldalán nincsen hőtükör, és hátrafelé is ugyanolyan mértékben képes hősugárzás útján leadni a felvett energiát, akkor az előlapon felvett 1kW/m2 az elő-és hátoldalon lesz leadva 0.5+0.5kW/m2 kisugárzásával, a felület 92C helyett csak 33C fokra melegszik fel. Ugyanez a felület földi környezetben 1+2x0.5kW/m2 besugárzást kap, amit 1+1kW/m2 kisugárzásával ad le, amihez a felület 130C helyett 92C fokra kell hogy felmelegedjen.
És végül, amikor nincsen napsütés (éjszaka, árnyék, borus idő), csak a földi környezet kimeríthetetlen hőenergiája, mely hozománya 500W/m2 33C hőmérsékleten, a fekete, fehér (termikus tartományban ugyancsak fekete) és fémes (hőtükör) felületek termikus egyensúlyban lesznek, azonos hőmérsékleten lesznek a környező tárgyakkal (kontakthőmérővel mérve), ugyanannyit kisugározva amennyit elnyelnek.
Azonban, amennyiben a hőmérséklet megméréséhez kontaktmentes infra-hőmérőt/infra-kamerát alkalmazunk, akkor a fémes felületek látszólag sokkal hidegebbnek látszanak (ha olyan szögből csinálunk felvételt, hogy sikerül kiküszöbölni a környezet visszavert hősugárzását, ugyanis a 33C meleg fémes felület hősugárzása 500W/m2 helyett csak 5W/m2, egy téli fagyos környezet pedig továbbra is jelentős 300W/m2 hősugárzást bocsájt ki -3C fokon).
Megjegyzés: a fenti eszmefuttatásokban figyelmen kívül hagytuk az éjjel-nappali hőmérsékletingadozásokat és figyelmen kívül hagytuk a légkör összetett spektrális tulajdonságát (elsősorban a kozmikus ablak jelenségét): a háttérsugárzó környezetet és légkört feketetestnek vettük.
 |