Tính chất nhiệt của các chất khác nhau

Kim loại

Nhựa

Cao su

Thủy tinh/Gốm

Người khác

[Mục lục khoa học về tia hồng ngoại ]

1. Khám phá tia hồng ngoại
2. Tia hồng ngoại là gì?
3. Loại tia hồng ngoại
4. Sưởi ấm là gì?
5. Bốn định luật cơ bản của bức xạ
6. Tốc độ hấp thụ tia hồng ngoại xa
7. Phát tia hồng ngoại xa
8. So sánh tia hồng ngoại xa và tia hồng ngoại gần
9. Những lưu ý khi sử dụng tia hồng ngoại xa (Q&A)
10. Khối lượng riêng, nhiệt dung riêng và độ dẫn nhiệt của vật liệu chính

Q: Có thể nung nóng kim loại bằng tia hồng ngoại xa không?

Trả lời: Vì kim loại có nhiều electron nên chúng thường phản xạ sóng điện từ (ánh sáng hồng ngoại xa).
Những vật liệu có độ dẫn điện tốt như vàng và nhôm có độ phản xạ cao và dường như khó làm nóng.
Ngoài ra, các vật liệu có tính dẫn nhiệt tốt sẽ tản nhiệt ngay cả khi bị nung nóng và nhiệt độ không dễ dàng tăng lên.
Có nhiều cách để tăng tỷ lệ hấp thụ bằng cách oxy hóa bề mặt hoặc sử dụng sơn chịu nhiệt.
Tia hồng ngoại gần thích hợp để nung nóng kim loại hơn tia hồng ngoại xa.
Để biết tốc độ hấp thụ hồng ngoại của kim loại, vui lòng tham khảo “Khoa học về tia hồng ngoại 6 Tốc độ hấp thụ tia hồng ngoại xa”.

Q: Tôi muốn làm ấm cơ thể từ trong cơ thể bằng tia hồng ngoại xa. Máy sưởi nào tốt nhất?

Trả lời: Phần lớn năng lượng của tia hồng ngoại xa được hấp thụ ở độ sâu khoảng 200 μm tính từ bề mặt da và chuyển thành nhiệt.
Nhiệt lượng này được truyền vào bên trong cơ thể (lõi) một cách hiệu quả thông qua máu và các phương tiện khác, làm ấm cơ thể.
Kết quả là như nhau nhưng bề mặt da của bạn có thể trở nên nóng, vì vậy hãy cẩn thận trong việc kiểm soát nhiệt độ.

Nobuo Terada “Đặc điểm thâm nhập của da người ở vùng hồng ngoại”
N.Terada và cộng sự,”Quang phổ bức xạ của cơ thể người sống”,
Tạp chí Vật lý Nhiệt Quốc tế, tập 7, tr.1101-1113, 1986.

[Mục lục khoa học về tia hồng ngoại ]

1. Khám phá tia hồng ngoại
2. Tia hồng ngoại là gì?
3. Loại tia hồng ngoại
4. Sưởi ấm là gì?
5. Bốn định luật cơ bản của bức xạ
6. Tốc độ hấp thụ tia hồng ngoại xa
7. Phát tia hồng ngoại xa
8. So sánh tia hồng ngoại xa và tia hồng ngoại gần
9. Những lưu ý khi sử dụng tia hồng ngoại xa (Q&A)
10. Khối lượng riêng, nhiệt dung riêng và độ dẫn nhiệt của vật liệu chính

①Loại tia hồng ngoại

②Chênh lệch tần số = chênh lệch công suất sưởi

Như đã rõ trong “Định luật chuyển mạch Wien”, nhiệt độ của lò sưởi càng cao thì nó càng chuyển sang tia hồng ngoại gần.
Tia hồng ngoại gần thích hợp cho các ứng dụng sưởi ấm ở nhiệt độ cao.

③ Độ lệch tần số = Độ cộng hưởng với tần số dao động tự nhiên

Khi tần số của sóng điện từ phù hợp với dao động của các phân tử của một chất (dao động mạng), năng lượng của bức xạ điện từ bị hấp thụ (hấp thụ cộng hưởng), làm tăng dao động của các phân tử và tăng nhiệt độ.
Năng lượng cần thiết cho sự kích thích dao động và quay của một phân tử thay đổi tùy thuộc vào cấu trúc hóa học của phân tử.
Cường độ hấp thụ/tần số năng lượng hấp thụ này được gọi là “dải hấp thụ”.
Vì vậy, vật liệu có dải hấp thụ ở vùng hồng ngoại gần thích hợp để gia nhiệt ở hồng ngoại gần.
Tương tự, những loại có dải hấp thụ ở dải hồng ngoại xa thích hợp để sưởi ấm hồng ngoại xa.

④ Sức xuyên thấu = cơ thể con người

Tia hồng ngoại gần có thể xuyên qua bề mặt da ở độ sâu vài mm.
Các ngân hàng và các tổ chức khác gần đây đã giới thiệu một phương pháp sử dụng tính năng này để xác thực các cá nhân bằng cách kiểm tra các mẫu tĩnh mạch trên ngón tay và lòng bàn tay của họ bằng ánh sáng hồng ngoại gần.
Phần lớn năng lượng của tia hồng ngoại xa được hấp thụ bởi bề mặt cách bề mặt da khoảng 0,2 mm.

Nobuo Terada “Đặc điểm thâm nhập của da người ở vùng hồng ngoại”
N.Terada và cộng sự,”Quang phổ bức xạ của cơ thể người sống”,
Tạp chí Vật lý Nhiệt Quốc tế, tập 7, tr.1101-1113, 1986.

⑤ Sức xuyên thấu = bầu không khí

Có những dải trong khí quyển có xu hướng hấp thụ tia hồng ngoại.
Dải 4,3 micron là dải hấp thụ carbon dioxide.
Dải 6,5 micron là dải hấp thụ hơi nước.
Dải có khả năng truyền hồng ngoại tốt được gọi là “cửa sổ khí quyển” và được sử dụng để quan sát thời tiết bằng vệ tinh nhân tạo.

⑥Sự khác biệt do màu sắc

Màu sắc của một vật thể được xác định bởi bước sóng ánh sáng mà nó hấp thụ và bước sóng nào nó phản xạ.
Bước sóng của ánh sáng có thể nhìn thấy bằng mắt thường (ánh sáng khả kiến) dao động trong khoảng 0,4 đến 0,7 μm.
Các vật màu trắng không hấp thụ nhiều ánh sáng khả kiến ​​và phản xạ nó, còn các vật màu đen hấp thụ ít ánh sáng khả kiến ​​và không phản xạ nó.
Trong vùng ánh sáng khả kiến, vật màu đen hấp thụ nhiều năng lượng hơn vật màu trắng và nóng lên.
Tia hồng ngoại gần có bước sóng từ 0,7 đến 3 μm và gần với ánh sáng khả kiến.
Không có mối quan hệ trực tiếp giữa màu sắc và sự hấp thụ hồng ngoại.
Tuy nhiên, vì bước sóng của ánh sáng khả kiến ​​và tia hồng ngoại gần kề nhau nên rất có khả năng vật màu trắng có đặc tính phản xạ tia hồng ngoại gần, còn vật màu đen có thể có đặc tính hấp thụ tia hồng ngoại gần.
Sự gần đúng của các dải lân cận trở nên yếu hơn khi bước sóng càng đi xa hơn, do đó sự gần đúng trở nên yếu hơn theo thứ tự Hồng ngoại gần> hồng ngoại giữa > hồng ngoại xa.
Khi sấy vật liệu in, nếu in mực đen trên giấy trắng và chỉ sấy mực đen thì dùng tia hồng ngoại gần là phù hợp vì năng lượng tập trung ở mực đen.
Ngược lại, để in màu, tia hồng ngoại xa lại phù hợp vì chúng có ít sự khác biệt về độ hấp thụ giữa các màu.
Do sự đổi mới công nghệ của các nhà sản xuất sơn và phim, nhiều sản phẩm màu trắng có khả năng hấp thụ hồng ngoại cao và sản phẩm màu đen có độ phản xạ hồng ngoại cao đã được phát triển.

[Mục lục khoa học về tia hồng ngoại ]

1. Khám phá tia hồng ngoại
2. Tia hồng ngoại là gì?
3. Loại tia hồng ngoại
4. Sưởi ấm là gì?
5. Bốn định luật cơ bản của bức xạ
6. Tốc độ hấp thụ tia hồng ngoại xa
7. Phát tia hồng ngoại xa
8. So sánh tia hồng ngoại xa và tia hồng ngoại gần
9. Những lưu ý khi sử dụng tia hồng ngoại xa (Q&A)
10. Khối lượng riêng, nhiệt dung riêng và độ dẫn nhiệt của vật liệu chính

วิธีทั่วไปในการผลิตรังสีอินฟราเรดไกลเทียมคือการให้ความร้อนกับเซรามิก
มักใช้เซรามิกชั้นดีที่มีอลูมินาและเซอร์โคเนียมเป็นหลัก
ความยาวคลื่นและการแผ่รังสีจะเปลี่ยนแปลงไปขึ้นอยู่กับประเภทของเซรามิกและอุณหภูมิการให้ความร้อน
ความยาวคลื่นที่ปล่อยออกมาของวัสดุมีดังนี้

[Mục lục khoa học về tia hồng ngoại ]

1. Khám phá tia hồng ngoại
2. Tia hồng ngoại là gì?
3. Loại tia hồng ngoại
4. Sưởi ấm là gì?
5. Bốn định luật cơ bản của bức xạ
6. Tốc độ hấp thụ tia hồng ngoại xa
7. Phát tia hồng ngoại xa
8. So sánh tia hồng ngoại xa và tia hồng ngoại gần
9. Những lưu ý khi sử dụng tia hồng ngoại xa (Q&A)
10. Khối lượng riêng, nhiệt dung riêng và độ dẫn nhiệt của vật liệu chính