在真空中,热量主要通过辐射传递。
辐射是一种涉及电磁波发射的热传递方式。
这些电磁波无需介质即可在真空中传播。
4 个要点说明
1.辐射作为一种传热方式
辐射在热传递模式中是独一无二的,因为它不需要介质来传播。
传导和对流依赖于粒子的物理接触或流体的运动,而辐射则不同,它以电磁波的形式直接发射能量。
这些波包括可见光、红外线和紫外线,将能量从一个地方带到另一个地方。
2.真空中的热传递
在真空空间中,几乎没有任何粒子可以传导或对流热量,因此辐射是热量传递的唯一机制。
太阳光向地球的传递就是一个例子。
太阳以电磁波的形式发射能量,电磁波穿过真空空间到达地球,在地球上被吸收并转化为热量。
3.真空中辐射的有效性
在真空中,辐射作为一种热传递机制的有效性非常显著,尤其是在高温下。
根据斯特凡-波兹曼定律,辐射传热的速率与绝对温度的四次方成正比。
这意味着随着温度的升高,辐射传热的速率也会急剧增加。
这就是在高温下工作的真空炉主要依靠辐射加热的原因。
4.真空炉的实际应用
在工业应用中,例如用于热处理的真空炉,热量是通过辐射传递给工作负载(被加热材料)的。
这些炉子设计为在真空中运行,以防止氧化和其他大气效应。
这些炉子中的加热元件会发出辐射,被工件吸收并加热。
在温度较高的情况下,这一过程的效率会得到提高,因此真空炉对高温处理特别有效。
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