真空中では、熱は主に放射によって伝えられる。
この熱伝導は電磁波の放射を伴う。
この電磁波は、媒体を必要とせず、何もない空間を伝わることができる。
物質的な媒体の存在を必要とする伝導や対流とは異なり、輻射は宇宙空間の広大な距離を効果的に熱を伝えることができる。
5つのポイント
1.輻射伝熱の説明
輻射熱伝達は、熱エネルギーが電磁波の形で物体から放出されるときに起こる。
この電磁波は主に赤外線放射の形をしている。
これらの波は、エネルギーを発生源から受信体に伝えます。
放射による熱の移動は、媒体の存在に依存しない。
真空中でも可能であり、宇宙空間における熱伝達の主な方法となっている。
例えば、太陽からの熱は、真空である宇宙空間を通して、放射によって地球に到達する。
2.輻射伝熱の数学的表現
輻射による熱伝達率は、放射体の絶対温度の4乗に比例する。
この関係は、シュテファン・ボルツマンの法則によって記述される。
ここで（e）は熱容量、（C）は輻射定数、（T）はケルビンの絶対温度である。
この式は、輻射による熱伝達率が温度とともに急激に増加することを強調している。
3.他の熱伝達モードとの比較
伝導 は、巨視的な物質が観察可能な運動をすることなく、固体媒体を介してある分子から別の分子へ熱が移動することを含む。
この熱伝導は固体では一般的だが、真空中では起こらない。
対流 流体（液体または気体）の運動による熱の移動。
このモードは大気や海洋の熱伝導では一般的であるが、移動する流体がない真空では適用できない。
4.実例
真空炉のような工業用途では、熱は放射によって伝達される。
これらの炉は、酸化やその他の大気反応を避けるため、真空環境で材料を加熱するように設計されている。
これらの炉の熱伝達は輻射のみであり、効率的で制御可能である。
5.結論
まとめると、真空中の熱伝達は輻射によって行われる。
このプロセスは、電磁波の放射と吸収を伴う。
この熱伝導は、熱を伝える媒体を必要とする伝導や対流とは異なる。
輻射伝熱を理解することは、様々な科学的・工学的応用、特に他の熱伝導モードが実行不可能な環境において極めて重要です。
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