熱放射

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熱放射（ねつほうしゃ, thermal radiation）は、熱が電磁波として運ばれる現象。または物体が熱を電磁波として放出する現象をさす。

熱を運ぶ方法は大きく分けて次の三通りがある。

1. 熱伝導
2. 熱伝達
3. 熱放射

熱伝導は物体が移動せず直接触れ合うことにより、熱伝達は流体の流れを媒介させることにより間接的に熱を伝える。どちらも熱は熱振動のまま伝わってゆく。それに対し熱放射は、輸送元の物体が電磁波を出し、輸送先の物体が吸収することによって熱を運ぶ。この方法だと、二つの物体のあいだに媒介する物質がなく、真空であったとしても熱を伝えることができる。地球が太陽から熱を得ているのは熱放射の例である。

[編集] 電磁波の放射

金属を熱すると赤く輝き始める。これは熱せられた物体から赤色の光(電磁波)が出ているのである。赤い光は比較的低温で、物体の温度が上がるにつれて青白い光に変わる。物体から放射される光のスペクトルは物体の種類と温度によって決まっている。（→ウィーンの変位則）

[編集] 熱放射の理論

絶対温度T_sの表面積A₂の放射率ε₂の物体が、熱放射によって放出する熱量は下の式になる。（まわりの壁面の表面積A₁放射率ε₁温度T_a）

σ：シュテファン＝ボルツマン定数=5.67×10^-8 W m^-2 K^-4

A₂<<A₁の時、すなわち遠くへ熱が広がっていく場合は

となる。

シュテファン＝ボルツマン定数は小さい値なので、温度が低い時の熱放射される熱量は小さい。

ここで放射率εは黒体を1とした時の比率で

• アルミニウム　　0.02－0.1
• 鉄（酸化面）　　0.5-0.9
• ゴム　　　　　　0.95
• セラミック　　　0.95

ぐらいである。

[編集] 関連項目

• 黒体