06FE05 A hősugárzásról

Fizika egyszerűen

.
Sugárzó napfényben (1kW/m² teljesítmény, a látható tartomány 500nm = 0.5 um hullámhosszon a csúcsteljesítmény) a legtöbb anyag elnyeli a sugárzás javát, csak 5-10%-ot tükröz vissza.
Az elnyelt energia vissza-kisugárzásához:
- a megszokott e = 0.9 sugárzási tényezővel rendelkező anyagok felületük hőmérsékletét 100C fokra fogják megemelni,
- az e = 0.5 sugárzási tényezővel rendelkező alufestékkel festett felületek 160C fokra kell hogy felmelegedjenek ahhoz, hogy 1kW/m² energiát kisugározzanak,
- az e = 0.2 sugárzási tényezővel rendelkező csokoládépapír 272C fokra,
- az e = 0.1 sugárzási tényezővel rendelkező alumíniumlemez 375C fokra,
- a legalacsonyabb e = 0.05 sugárzási tényezővel rendelkező tükörsíma alufólia majdnem 500C fokra kell hogy felmelegedjen ahhoz, hogy 1kW/m² energiát le tudjon adni!

Mindez az űrben történik: átlátszó, e = 0.1 sugárzási tényezővel rendelkező polietilén búrával borított fekete, közel 100% napfényelnyelő felület, mely csak a különböző anyagokból készült hátoldalán képes az elnyelt energiát a totálhideg világűrbe (nincs háttérsugárzás), vagy a légkörmentes 0-30C meleg háttérsugárzást biztosító bolygón leadni (áramlási és vezetési hőátadás nincsen):

Stefan-Boltzmann képlet:				q(W) = σ T*T*T*T * A
	Stefan-Boltzmann konstans σ =				56,7 / G		(W/m2 K4 )	G = 109 = 1 000 000 000
A világűrben:
	Hőmérséklet			Feketetest sugárzása a -273C űrbe
A felszín	T(K):	T(C):	T*T*T*T	W/m2
sugárzási	273	0	5554571841	315	Valós test sugárzása a -273C űrbe
tényezője:	283	10	6414247921	364	W/m2	Valós test sugárzása a +33C környezetbe
e:	290	17	7072810000	401		W/m2	Áramlási és vezetési hőátadás
1	306	33	8767700496	497	497	0	W/m2
1	365	92	17748900625	1006	1006	509	0	feketetest
0,9	375	102	19775390625	1121	1009	562	0	fa, papír, üveg, építőanyagok, festékek
0,5	434	161	35477982736	2012	1006	757	0	horgany-, cink-, ezüst- és alufesték
0,2	545	272	88223850625	5003	1001	901	0	csokoládépapír
0,1	648	375	176319369216	9998	1000	950	0	alumíniumlemez, acél
0,05	771	498	353360102481	20037	1002	977	0	fényes alumíniumfólia

A fenti táblázatban vegyük észre, hogy a 33C fok meleg feketetest hőleadása 500W/m², 92C fokon pedig 1000W/m². Amennyiben a feketetest egyik oldalán 1000W/m² besugárzást kap, de úgy elő és hátlapján is kisugározhat, akkor pont 33C fokra fog femelegedni ahhoz, hogy elő és hátoldalán is 500-500W/m² hőenergiát leadhasson.