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《科普课堂》:辐射真的那么可怕吗?
晶晶:爸爸,你看那个楼那个上面的玻璃都不是透明的,这么大的太阳,他们不热吗?
周医生:因为这些玻璃上镀了一层膜,能将太阳的绝大部分热量以热反射、热辐射等方式阻挡在大楼外面,这样能减少热量的吸收,降低室内的温度
老刘:这么说不仅不热,他们可能还有降温的作用咯
王姐:哎呀,说起辐射,现在我们生活中也有很多辐射,是不是很可怕啊
周医生:是的,不仅在我们的身边,就算是外太空也有辐射,因为热辐射的传播不需要介质,在真空中也可以传播,但是他们并没有这么可怕。
高主任:自然界中,任何温度高于绝对零度(-273℃)的物体都会产生辐射,辐射能力和物体的温度有关,温度越高,辐射能力越强。
小美:夏天穿黑色的衣服感觉比穿白色的衣服更热,这跟热辐射有关吗?
高主任:没错,物体表面的材料和颜色会影响它对热辐射的反射和吸收,穿黑色衣服会更热,是因为黑色吸收更多的热量,而白色则反射更多的热量。正是利用这种反射和吸收的特性可以实现辐射制冷
老刘:辐射制冷?你刚不是说辐射传导热量吗?
小美:我明白啦,辐射确实传热,但是当一个物体吸收辐射时,它会从周围空间吸收能量,使温度升高。相反地,当一个物体发射辐射时,它会向周围空间释放能量,使物体的温度降低,这就和穿黑衣服比穿白衣服热一样的道理。
高主任:对,利用辐射的传热和制冷可以对我们生活的方方面面产生帮助。比如宇航员在太空中处于真空状态,航天器的许多设备制冷和散热都要依靠辐射。还有农业生产中常用到的温室大棚,也是利用薄膜和玻璃吸收太阳辐射为温室增加温度,在工业生产中也需要利用辐射传热进行材料加热、熔化、蒸发等工艺过程。除此之外,我们经常使用的微波炉、红外线灶等都是通过辐射传热的方式实现加热的效果。
王姐:原来辐射可以用到这么多地方啊
周医生:虽然辐射的应用很广泛,但目前还是面临着很多挑战,主要是由于辐射具备不稳定性,必须要开发更高效的辐射能转换设备,另外,目前设备的生产成本也比较高,辐射材料的稳定性和耐久性也需要提高
小美:嗯,不过我相信这些问题随着科技的进步都能迎刃而解啦