真空中では、熱は主に放射によって伝わる。
輻射とは、電磁波の放射を伴う熱伝導の様式である。
この電磁波は、媒体を必要とせずに真空中を伝わることができる。
4つのポイント
1.熱伝達モードとしての輻射
輻射は、伝搬に媒体を必要としないという点で、熱伝導モードの中でもユニークなものである。
粒子の物理的接触や流体の動きに依存する伝導や対流とは異なり、輻射は電磁波としてエネルギーを直接放出する。
可視光線、赤外線、紫外線を含むこれらの波は、ある場所から別の場所へとエネルギーを運ぶ。
2.真空中の熱伝導
熱を伝導・対流させる粒子がほとんど存在しない真空の宇宙空間では、輻射が唯一の熱伝達メカニズムである。
これは、太陽から地球への太陽光の移動に代表される。
太陽は電磁波の形でエネルギーを放出し、それが真空の宇宙空間を伝わって地球に到達し、そこで吸収されて熱に変換される。
3.真空中の放射の効果
真空中の熱伝達メカニズムとしての放射の有効性は、特に高温において大きい。
ステファン・ボルツマンの法則によれば、輻射による熱伝達率は絶対温度の4乗に比例する。
つまり、温度が上昇すればするほど、輻射による熱伝達率は劇的に上昇する。
このため、高温で作動する真空炉の加熱は、輻射に大きく依存している。
4.真空炉の実用化
熱処理に使用される真空炉のような工業的用途では、熱は輻射によってワークロード（被加熱物）に伝達される。
これらの炉は、酸化やその他の大気の影響を防ぐため、真空中で作動するように設計されている。
これらの炉の発熱体は放射線を放出し、それがワークロードに吸収されて加熱される。
このプロセスの効率は温度が高いほど高まるため、真空炉は高温処理に特に効果的です。
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