• Thời gian đăng: 03:28:18 AM 24/02/2024
  • 0 bình luận

Bức xạ nhiệt là gì? Đặc điểm, ứng dụng và các tác động đến sức khỏe con người

Bức xạ nhiệt là một hiện tượng phổ biến trong tự nhiên, xuất hiện ở mọi vật chất có nhiệt độ cao hơn 0 độ tuyệt đối. Vậy, bức xạ nhiệt là gì? Nguồn gốc của loại bức xạ này là từ đâu? Bức xạ nhiệt ảnh hưởng như thế nào đến con người và môi trường? Hãy cùng Vietchem khám phá và giải đáp các thắc mắc này thông qua bài viết dưới đây!

1. Bức xạ nhiệt là gì?

Bức xạ nhiệt là quá trình truyền nhiệt dưới dạng sóng điện từ lan truyền qua không gian từ một vật chất sang vật chất khác mà không cần sự tiếp xúc trực tiếp. Khác với dẫn nhiệt và đối lưu, bức xạ nhiệt không yêu cầu một môi chất trung gian.

Một khái niệm khác của bức xạ nhiệt là quá trình chuyển đổi nhiệt năng từ môi trường sang nội năng của một hệ vật. Đây là dạng phổ biến nhất của bức xạ, xảy ra khi các nguyên tử hoặc phân tử của vật chất bị kích thích bởi nhiệt độ từ nguồn ngoại. Khi chúng trở về trạng thái cơ bản, chúng phát ra sóng điện từ, có thể là ánh sáng.

Để bức xạ nhiệt xảy ra, nhiệt độ của vật chất cần phải cao hơn không độ tuyệt đối, và cần phải có một bề mặt để tương tác với bức xạ.

Đơn vị đo của bức xạ nhiệt là watt trên một mét vuông (W/m²).

buc-xa-nhiet-2

Bức xạ nhiệt mặt trời và trái đất

2. Đối lưu bức xạ nhiệt là gì?

Đối lưu bức xạ nhiệt là thuật ngữ để mô tả quá trình trao đổi và truyền nhiệt năng khi có sự chênh lệch về nhiệt độ. Nó có thể xảy ra khi có sự chuyển động của chất lỏng hoặc chất khí tại các vùng có nhiệt độ khác nhau.

Có hai loại đối lưu bức xạ nhiệt: đối lưu tự nhiên và đối lưu cưỡng bức.

3. Bức xạ nhiệt xảy ra ở môi trường nào

Bức xạ nhiệt có thể xảy ra trong mọi môi trường có thể truyền truyền nhiệt thông qua không gian hoặc môi trường. Điều quan trọng là không cần phải có môi chất trung gian để truyền nhiệt, khác với dẫn nhiệt hoặc truyền nhiệt qua chất lỏng và khí. Bức xạ nhiệt có thể xảy ra trong không khí, nước, chân không hoặc trong bất kỳ môi trường nào khác mà năng lượng nhiệt có thể truyền từ một vật chất đến vật chất khác thông qua sóng điện từ.

4. Ví dụ về bức xạ nhiệt

Dưới đây là một số ví dụ về bức xạ nhiệt trong cuộc sống hàng ngày:

Năng lượng mặt trời: Mặt trời phát ra bức xạ nhiệt và ánh sáng, trong đó bức xạ nhiệt có thể được sử dụng để tạo ra năng lượng mặt trời, sưởi ấm, và sản xuất nước nóng.

Lò vi sóng: Lò vi sóng sử dụng bức xạ vi sóng để làm nóng và nấu thức ăn bằng cách kích thích các phân tử nước và các phân tử trong thức ăn.

lo-vi-song-1651621132504

Ứng dụng bức xạ nhiệt trong sản xuất lò vi sóng

Đèn hồng ngoại: Đèn hồng ngoại sử dụng bức xạ hồng ngoại để tạo ra ánh sáng và nhiệt, thường được sử dụng trong các ứng dụng sưởi ấm như lò sưởi hoặc bóng đèn hồng ngoại.

Cảm biến hồng ngoại: Cảm biến hồng ngoại được sử dụng trong các thiết bị như cửa tự động, hệ thống an ninh, và điều khiển từ xa, phát hiện và đo lường bức xạ hồng ngoại từ các nguồn nhiệt.

cam-bien-hong-ngoai

Ứng dụng bức xạ nhiệt trong sản xuất cảm biến hồng ngoại

Sưởi ấm dạng điện tử: Các thiết bị sưởi ấm dạng điện tử sử dụng các nguồn nhiệt điện để tạo ra bức xạ hồng ngoại hoặc vi sóng, giúp sưởi ấm không gian một cách hiệu quả.

5. Đặc điểm của bức xạ nhiệt

Khả năng truyền truyền nhiệt không cần môi trường trung gian: Bức xạ nhiệt có thể truyền nhiệt qua không gian hoặc môi trường mà không cần một chất trung gian như trong trường hợp của dẫn nhiệt hoặc truyền nhiệt qua dẫn nhiệt.

Phát ra dưới dạng sóng điện từ: Bức xạ nhiệt thường được phát ra dưới dạng sóng điện từ như ánh sáng, hồng ngoại hoặc vi sóng.

Phụ thuộc vào nhiệt độ của vật chất phát ra: Độ mạnh của bức xạ nhiệt thường phụ thuộc vào nhiệt độ của vật chất phát ra. Vật chất có nhiệt độ cao hơn thường phát ra bức xạ nhiệt mạnh hơn.

Có thể được hấp thụ hoặc phản xạ bởi vật chất khác: Bức xạ nhiệt có thể được hấp thụ hoặc phản xạ bởi các vật chất khác, tùy thuộc vào tính chất của vật chất đó.

Có thể tạo ra nhiệt và ánh sáng: Bức xạ nhiệt không chỉ tạo ra nhiệt mà còn có thể tạo ra ánh sáng, như trong trường hợp của bức xạ hồng ngoại hoặc bức xạ quang.

Là một trong ba dạng truyền nhiệt cơ bản: Bức xạ nhiệt là một trong ba dạng chính của truyền nhiệt, cùng với dẫn nhiệt và truyền nhiệt qua đối lưu.

Tần số: Bức xạ nhiệt có thể có tần số từ rất thấp đến rất cao, nhưng phần lớn nằm trong dải từ 100 GHz đến 10.000 THz.

Bước sóng: Bức xạ nhiệt có thể có bước sóng từ rất ngắn đến rất dài, với phần lớn nằm trong dải từ 1 μm đến 100 μm.

Độ phát ra: Tất cả các vật thể có nhiệt độ trên không động điện tử đều phát ra bức xạ nhiệt, nhưng mức độ phát ra phụ thuộc vào nhiệt độ và tính chất vật liệu của chúng.

Độ hấp thụ: Mỗi vật liệu sẽ hấp thụ bức xạ nhiệt ở mức độ khác nhau, phụ thuộc vào tính chất của vật liệu. Ví dụ, vật liệu đen hấp thụ bức xạ nhiệt rất tốt, trong khi vật liệu trắng lại hấp thụ ít.

6. Ứng dụng bức xạ nhiệt trong đời sống

Trong mùa hè, chúng ta thường ưa chuộng mặc quần áo màu trắng hoặc sáng vì chúng có khả năng hấp thụ nhiệt thấp và phản xạ ánh sáng tốt hơn, giúp cảm thấy mát mẻ hơn. Ngược lại, vào mùa đông, chúng ta thường ưa chuộng mặc quần áo màu tối vì chúng có khả năng hấp thụ nhiệt từ ánh sáng mặt trời nhiều hơn và giữ nhiệt cho cơ thể.

8092990-screenshot-2023-08-19-at-12

Mức độ hấp thụ nhiệt của từng loại màu sắc quần áo

Trên ô tô, máy móc và hệ thống điều hòa không khí, bộ tản nhiệt thường được sơn màu đen để tăng khả năng bức xạ và làm mát hiệu quả.

Các máy sưởi điện thường được trang bị các bề mặt bóng sáng để tăng hiệu suất bức xạ, giảm hấp thụ nhiệt và phản xạ lại hầu hết các bức xạ về phía chúng ta, giữ cho bề mặt luôn mát mẻ. Tương tự, các bề mặt được đánh bóng cao trên tàu vũ trụ giúp phản xạ lại nhiệt lượng từ mặt trời.

Phần đế của các dụng cụ nấu nướng thường được sơn màu đen để hấp thụ nhiều nhiệt từ môi trường xung quanh, tối ưu hóa hiệu ứng dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ.

7. Tác động tiêu cực của bức xạ nhiệt

Nguồn bức xạ nhiệt ảnh hưởng đến con người thường là do các nguồn bức xạ giao thông, ánh sáng mặt trời, và bức xạ nhiệt từ các khu vực công cộng được bê tông hóa. Trong số đó, tia cực tím trong ánh sáng mặt trời được xem là nguy hiểm nhất.

Các tác động của bức xạ nhiệt đến cơ thể con người:

Tổn thương cho da và mắt của con người: Mức độ tia cực tím càng cao, tổn thương có thể gây ra càng nặng, thậm chí có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của men sống và tế bào trên nhiều cơ quan khác nhau.

img20180502142538851

Bức xạ nhiệt của mặt trời gây tác động xấu đến làn da

Sự suy giảm của hệ miễn dịch và gây ra các bệnh liên quan đến hô hấp, căng thẳng, và thậm chí ảnh hưởng đến sức khỏe sinh sản của con người.

Tác động đến môi trường bao gồm:

Ô nhiễm bức xạ trong không khí, tạo ra tình trạng ô nhiễm môi trường. Vấn đề này đặc biệt trầm trọng tại các đô thị lớn.

Góp phần vào sự nóng lên của Trái Đất, thay đổi khí hậu và hiện tượng nghịch mùa do nhiệt năng sinh ra từ bức xạ nhiệt cao. Đây là nguyên nhân gián tiếp gây ô nhiễm không khí và ảnh hưởng nghiêm trọng tới môi trường tự nhiên.

buc-xa-mat-troi-1-1

Trái đất nóng lên do ảnh hưởng của bức xạ nhiệt

8. Phân biệt bức xạ nhiệt và bức xạ ánh sáng

Đặc điểm

Bức xạ nhiệt

Bức xạ ánh sáng

Nguồn phát

Mọi vật thể có nhiệt độ cao hơn độ không tuyệt đối đều phát ra bức xạ nhiệt

Các nguồn phát ánh sáng tự nhiên như mặt trời, sao,... hoặc các nguồn phát ánh sáng nhân tạo như đèn, tia laser,...

Tần số và bước sóng

Tần số và bước sóng của bức xạ nhiệt không xác định, phụ thuộc vào nhiệt độ của vật thể phát ra

Tần số và bước sóng của bức xạ ánh sáng xác định, nằm trong vùng từ 380nm đến 780nm (ánh sáng nhìn thấy)

Tính chất

Bức xạ nhiệt có thể nhìn thấy, nhưng chỉ ở một số tần số nhất định (ánh sáng nhìn thấy)

Bức xạ ánh sáng có thể nhìn thấy, nhưng cũng có thể không nhìn thấy (ánh sáng hồng ngoại, ánh sáng tử ngoại,...)

Ứng dụng

Bức xạ nhiệt được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như sưởi ấm, nấu nướng, sấy khô,...

Bức xạ ánh sáng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như chiếu sáng, truyền thông, y tế,...

Vietchem đã cung cấp cho bạn câu trả lời chi tiết và đầy đủ nhất cho câu hỏi "Bức xạ nhiệt là gì?" Các đặc điểm, tính chất và ứng dụng của bức xạ nhiệt. Ngoài ra, để tránh hiểu lầm giữa hai khái niệm bức xạ nhiệt và bức xạ ánh sáng, chúng tôi cũng đã cung cấp một phần so sánh chi tiết giữa hai loại bức xạ này. Nếu bạn quan tâm đến các chủ đề tương tự, hãy khám phá thêm trên trang tin tức của chúng tôi

Bài viết liên quan

Chất bảo quản Natamycin | Công dụng, cách dùng và những lưu ý quan trọng

Natamycin là một trong những chất bảo quản tự nhiên được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm nhờ khả năng ngăn chặn sự phát triển của nấm mốc mà không ảnh hưởng đến hương vị hay chất lượng sản phẩm. Được FDA và EFSA công nhận là an toàn, Natamycin là giải pháp lý tưởng giúp kéo dài thời gian bảo quản phô mai, thịt chế biến và bánh ngọt. Cùng tìm hiểu sâu hơn về cơ chế hoạt động, cách sử dụng và những lưu ý quan trọng khi dùng Natamycin trong thực phẩm!

0

Xem thêm

Guar Gum là gì? Thành phần, công dụng và vai trò trong ngành thực phẩm

Guar gum là một trong những phụ gia thực phẩm tự nhiên quan trọng, giúp cải thiện độ đặc, ổn định cấu trúc và kéo dài thời gian bảo quản của nhiều sản phẩm. Được sử dụng phổ biến trong ngành sữa, bánh kẹo, nước sốt và thực phẩm chế biến sẵn, guar gum mang lại nhiều lợi ích đáng kể. Bên cạnh đó, nó còn có giá trị trong y học và công nghiệp khác. Hãy cùng khám phá chi tiết về thành phần, công dụng và cách sử dụng guar gum để tối ưu hiệu quả trong sản xuất thực phẩm!

0

Xem thêm

Hoạt độ nước (Aw) là gì? Ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm

Hoạt độ nước (Aw) đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì chất lượng thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm. Việc kiểm soát Aw giúp ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật, giảm nguy cơ hư hỏng và kéo dài thời gian bảo quản. Vậy Aw ảnh hưởng đến sản phẩm như thế nào, và làm sao để kiểm soát hiệu quả? Hãy cùng khám phá trong bài viết dưới đây!

0

Xem thêm

Hóa chất nguy hiểm là gì? Phân loại và các lưu ý khi tiếp xúc

Hóa chất nguy hiểm là gì? Tìm hiểu chi tiết các loại hóa chất độc hại, tác động đến sức khỏe và môi trường, cùng những cách phòng tránh hiệu quả.

0

Xem thêm

Gửi bình luận mới

Gửi bình luận

Hỗ trợ

HÓA CHẤT & THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
MIỀN BẮC

MIỀN BẮC

Hóa chất & Thiết bị thí nghiệm

0826 020 020

MIỀN TRUNG

MIỀN TRUNG

Hóa chất & Thiết bị thí nghiệm

0826 020 020

MIỀN NAM

MIỀN NAM

Hóa chất thí nghiệm

0825 250 050

MIỀN NAM

MIỀN NAM

Thiết bị thí nghiệm

0985 357 897

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI HÀ NỘI & CÁC TỈNH MIỀN BẮC
Đinh Phương Thảo

Đinh Phương Thảo

Giám đốc kinh doanh

0963 029 988

Đào Phương Hoa

Đào Phương Hoa

Hóa Chất Công Nghiệp

0904 338 331

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI HỒ CHÍ MINH & CÁC TỈNH MIỀN NAM
Nguyễn Hải Thanh

Nguyễn Hải Thanh

Hóa Chất Công Nghiệp

0932 240 408 (0826).050.050

Lê Thị Mộng Vương

Lê Thị Mộng Vương

Hóa Chất Công Nghiệp

0964 674 897

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI CẦN THƠ & CÁC TỈNH MIỀN TÂY
Thiên Bảo

Thiên Bảo

Hóa Chất Công Nghiệp

0939 702 797

Trương Mỷ Ngân

Trương Mỷ Ngân

Hóa Chất Công Nghiệp

0901 041 154

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI ĐÀ NẴNG & CÁC TỈNH MIỀN TRUNG
Phạm Văn Trung

Phạm Văn Trung

Hóa Chất Công Nghiệp

0918 986 544 0328.522.089

Nguyễn Thị Hương

Nguyễn Thị Hương

Hóa Chất Công Nghiệp

0377 609 344 0325.281.066

Hà Nội - Ms. Đinh Thảo : 0963 029 988 Hà Nội - Ms. Phương Hoa : 0904 338 331 HCM : 0826 050 050 Cần Thơ : 0971 252 929 Đà Nẵng : 0918 986 544