รังสีอินฟราเรดมักถูกกล่าวถึงในบทความต่าง ๆ อยู่บ่อยครั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อกล่าวถึงท่อให้ความร้อนด้วยอินฟราเรดที่ทำจากเส้นใยคาร์บอน ในฐานะรูปแบบหนึ่งของการให้ความร้อนแบบแผ่รังสี แล้วการให้ความร้อนแบบแผ่รังสีคืออะไร? วันนี้ผมจะอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับรังสีความร้อน ซึ่งเป็นหนึ่งในสามรูปแบบของการถ่ายโอนความร้อน.
กระบวนการถ่ายเทความร้อนโดยการแผ่รังสี
รังสีเป็นวิธีการถ่ายโอนพลังงานโดยใช้คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า วัตถุต่างๆ ปล่อยรังสีออกมาด้วยเหตุผลต่างๆ กัน และปรากฏการณ์ของการปล่อยรังสีเนื่องจากความร้อนเรียกว่าการแผ่รังสีความร้อน ในธรรมชาติ วัตถุทุกชนิดแผ่รังสีความร้อนเข้าสู่พื้นที่โดยรอบอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่ดูดซับรังสีความร้อนที่แผ่ออกมาจากวัตถุอื่นๆ ไปพร้อมกัน ภายใต้เครื่องสแกนอินฟราเรด วัตถุทุกชนิดจะแสดงค่าอุณหภูมิหรือภาพการสแกนบางอย่าง ยกเว้นวัตถุทึบแสงบริสุทธิ์ในทางทฤษฎี ซึ่งไม่แสดงการแผ่รังสีความร้อน.
ลักษณะของการถ่ายเทความร้อนโดยการแผ่รังสี
กระบวนการทางธรรมชาติของการแผ่รังสีและการดูดกลืนรวมกันส่งผลให้เกิดการถ่ายเทความร้อนระหว่างวัตถุผ่านการแผ่รังสี ซึ่งมักเรียกกันว่า การแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยการแผ่รังสีอินฟราเรด เมื่อวัตถุอยู่ในภาวะสมดุลทางความร้อนกับสิ่งแวดล้อมโดยรอบ การถ่ายเทความร้อนโดยการแผ่รังสีสุทธิจะเป็นศูนย์ อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ได้หมายความว่าจะไม่มีการแลกเปลี่ยนการแผ่รังสีในสิ่งแวดล้อม แต่พลังงานที่วัตถุในสิ่งแวดล้อมแผ่รังสีออกจะมีค่าเท่ากับพลังงานที่พวกมันดูดกลืนเข้าไป ทำให้เกิดสมดุลสัมพัทธ์ที่กระบวนการแผ่รังสีและการดูดกลืนทำงานอย่างต่อเนื่อง.
การถ่ายเทความร้อนโดยการแผ่รังสีเปรียบเทียบกับการนำและการพาความร้อน
ต่างจากรังสี การถ่ายเทความร้อนอีกสองรูปแบบ คือ การนำความร้อนและการพาความร้อน จำเป็นต้องมีตัวกลางในการถ่ายทอดพลังงาน เช่น วัสดุแข็ง อากาศ น้ำ หรือก๊าซและของเหลวอื่นๆ รวมถึงส่วนผสมของสิ่งเหล่านี้รังสีไม่จำเป็นต้องมีตัวกลาง และสามารถเกิดขึ้นได้แม้ในสุญญากาศ ทำให้เป็นวิธีการถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากอากาศหรือของเหลว ซึ่งความแตกต่างนี้เป็นลักษณะพื้นฐานที่ทำให้รังสีแตกต่างจากการนำความร้อนและการพาความร้อน เมื่อวัตถุสองชิ้นถูกแยกออกจากกันด้วยสุญญากาศ จะไม่มีการนำความร้อนหรือการพาความร้อนเกิดขึ้นได้ มีเพียงการถ่ายเทความร้อนด้วยรังสีเท่านั้นที่เป็นไปได้.
ตัวอย่างเชิงปฏิบัติและการแปลงพลังงาน
พลังงานที่แสงอาทิตย์นำพาถูกส่งผ่านสุญญากาศอันกว้างใหญ่ของอวกาศมายังโลกโดยอาศัยการแผ่รังสีความร้อน ซึ่งพลังงานนี้จะถูกดูดซับและนำไปใช้ประโยชน์โดยสิ่งมีชีวิตทุกชนิดสิ่งของในชีวิตประจำวัน เช่น กระติกน้ำร้อนและแก้วเก็บความเย็นแบบสุญญากาศ ใช้หลักการของสุญญากาศในการเก็บรักษาอุณหภูมิและแยกอุณหภูมิ อีกแง่มุมหนึ่งที่ไม่เหมือนใครของการถ่ายเทความร้อนด้วยการแผ่รังสีคือมันไม่เพียงแต่เกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนพลังงานเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการแปลงรูปแบบของพลังงานด้วย พลังงานจะถูกปล่อยออกมาเป็นพลังงานแผ่รังสีและถูกแปลงกลับเป็นพลังงานความร้อนเมื่อถูกดูดซับ.
การสังเกตการณ์เชิงทดลอง
การทดลองได้แสดงให้เห็นว่าความสามารถของวัตถุในการแผ่รังสีนั้นขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ และที่อุณหภูมิเดียวกัน วัตถุต่างชนิดกันจะมีความสามารถในการแผ่รังสีและดูดกลืนที่แตกต่างกัน วัสดุในอุดมคติที่เรียกว่า "บล็อคบอดี้" สามารถดูดซับพลังงานที่แผ่รังสีได้ทั้งหมด แม้ว่าวัสดุเช่นนี้จะพบได้ยากในชีวิตจริง ความแปรปรวนในการดูดซับรังสีอินฟราเรดโดยวัสดุต่างชนิดกันนี้เองที่เป็นเหตุผลว่าทำไมจึงต้องเลือกประเภทของท่อให้ความร้อนที่แตกต่างกันตามผลิตภัณฑ์เมื่อใช้ท่อให้ความร้อนจากเส้นใยคาร์บอนในการอบแห้งวัสดุ.
หากคุณสนใจที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโซลูชันการทำความร้อนด้วยอินฟราเรดขั้นสูงของเรา Global Quartz Tube เชี่ยวชาญในการให้บริการคุณภาพสูง ผลิตภัณฑ์ควอตซ์ ปรับให้เหมาะกับความต้องการทางอุตสาหกรรมของคุณ. สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมและการติดต่อ กรุณาเยี่ยมชมเว็บไซต์ของเรา เว็บไซต์ หรือติดต่อเราได้ที่ contact@globalquartztube.com.
