優れた熱ラジエーターである材料:
* 暗い、マットサーフェス: 暗い表面はより多くの光を吸収し、それを熱に変換し、それをより効率的に放射します。 マットサーフェスは、光を反映するのではなく光を散乱させるため、光沢のある表面よりも優れています。
* 金属: 金属は熱の良好な導体であり、赤外線放射を容易に吸収して放出する遊離電子を持っています。 銅とアルミニウムは特に優れたラジエーターです。
* ブラックボディ: これは、すべての電磁放射入射を吸収する理論的オブジェクトであり、したがって熱を完全に放射します。 本当のオブジェクトは完璧な黒人ではありませんが、すすや炭素黒など、一部の材料が近づきます。
熱ラジエーターが不十分な材料:
* 光沢、反射面: 光沢のある表面は、入ってくる放射の多くを反映しており、吸収される量を減らして放射する量を減らします。
* 絶縁体: 木材、プラスチック、フォームなどの材料は、熱の導体が貧弱です。 彼らはまだ熱を放射することができますが、彼らの放射線は金属と比較して効率が低くなります。
* 透明な材料: ガラスや透明なプラスチックなどの材料により、可視光は通過できますが、赤外線を効率的に吸収および放射します。
放射線に影響する要因:
* 温度: オブジェクトが熱くなればなるほど、放射線が高くなります。これは、Stefan-Boltzmann Lawによって説明されています。
* 表面積: 表面積が大きいと、より多くの放射が意味されます。
* 放射率: これは、完全なブラックボディと比較して、材料が熱をどれほど効率的に放射するかの尺度です。 0(パーフェクトリフレクター)から1(完璧なブラックボディ)の範囲です。
実際の例:
* ラジエーター: 家庭用暖房システムの金属ラジエーターは、部屋に熱を効率的に放射するように設計されています。
* スペースヒーター: これらは多くの場合、優れた熱ラジエーターであるセラミック要素を使用します。
* ソーラーパネル: 黒いソーラーパネルは、より多くの日光を吸収し、熱をより効率的に放射します。
* 断熱された建物: 断熱性は伝導と対流により熱損失を減らしますが、建物は壁と屋根を通して依然としてある程度の熱を放射します。
要約すると、すべての材料は熱をある程度放射しますが、放射線の効率は、材料の組成、表面特性、温度など、いくつかの要因に依存します。