Bức xạ nhiệt là gì? Bản chất và tác động của bức xạ nhiệt lên con người

Chu Văn An

Bức xạ nhiệt là một trong những hiện tượng vẫn đang diễn ra trong cuộc sống của chúng ta. Nó có thể gây tổn thương cho da và giác mạc của con người. Vậy chính xác bức xạ nhiệt là gì? Bản chất của bức xạ là gì? Bức xạ nhiệt có tác dụng gì đối với con người và môi trường? Tất cả sẽ được Labvietchem giải đáp trong bài viết hôm nay.

Bức xạ nhiệt là gì?

Bức xạ nhiệt là gì? Khái niệm đối lưu bức xạ nhiệt

1. Bức xạ nhiệt là gì?

– Bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt dưới dạng sóng điện từ trong không gian từ vật này sang vật khác mà không tiếp xúc với nhau mà không cần môi trường trung gian, kể cả nhiệt năng với sự chuyển động của các hạt tích điện. Điều này khác với sự dẫn nhiệt và đối lưu – các hình thức truyền nhiệt tiếp xúc.

– Một khái niệm khác về bức xạ nhiệt là quá trình trong đó một hệ chuyển đổi năng lượng nhiệt nhận được từ môi trường thành năng lượng bên trong của hệ. Bức xạ nhiệt là dạng bức xạ phổ biến nhất được tạo ra khi các nguyên tử và phân tử vật chất bị kích thích bởi nhiệt từ các nguồn bên ngoài. Khi các nguyên tử, phân tử của vật chất chuyển từ trạng thái kích thích về trạng thái cơ bản ban đầu, nó sẽ phát ra sóng điện từ, có thể ở dạng ánh sáng.

– Để xảy ra bức xạ nhiệt, nhiệt độ dao động của vật liệu phải nhỏ hơn độ không tuyệt đối và phải có sự tiếp xúc giữa bức xạ với bất kỳ bề mặt nào.

– Đơn vị đo bức xạ nhiệt là w/m2.

2. Khái niệm đối lưu bức xạ nhiệt

Đối lưu bức xạ nhiệt là thuật ngữ dùng để chỉ sự trao đổi và dẫn nhiệt năng khi có sự chênh lệch về nhiệt độ. Ngoài ra, nó còn có thể xảy ra khi có sự chuyển tiếp của chất lỏng hoặc khí ở các vùng nhiệt khác nhau.

Đối lưu bức xạ nhiệt có hai dạng là đối lưu tự nhiên và đối lưu cưỡng bức.

Bản chất của bức xạ nhiệt là gì?

Bức xạ nhiệt là một tính chất của vật chất. Mọi vật chất đều được cấu tạo từ các nguyên tử, ở giữa nguyên tử là hạt nhân và xung quanh là các electron đang chuyển động. Khi chuyển động, các electron phát ra năng lượng bức xạ dưới dạng sóng điện từ.

– Khi năng lượng phát ra và năng lượng nhận bằng nhau thì bức xạ sẽ tồn tại ở trạng thái cân bằng, nhiệt độ của vật không thay đổi.

– Khi năng lượng phát ra nhỏ hơn năng lượng nhận được thì nhiệt độ của vật sẽ tăng lên và vật sẽ tỏa nhiệt ở mọi nhiệt độ.

Năng lượng do vật phát ra hoặc hấp thụ trong quá trình trao đổi bức xạ nhiệt không liên tục mà là các hạt proton (lượng tử ánh sáng). Điều này có nghĩa, quá trình phát ra và hấp thụ năng lượng có tính chất hạt. Vì vậy, trao đổi bức xạ nhiệt thực chất là một quá trình vừa mang tính chất sóng vừa mang tính chất hạt.

Tính chất của bức xạ nhiệt

– Mọi vật đều có bức xạ nhiệt và mức độ bức xạ sẽ phụ thuộc vào giá trị nhiệt độ của vật.

– Quá trình trao đổi nhiệt bằng bức xạ luôn đi kèm với hai sự biến đổi năng lượng, bao gồm: Biến đổi nội năng thành sóng điện từ ở vật phát và ngược lại ở vật hấp thụ.

– Bức xạ nhiệt vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt và tốc độ của nó bằng tốc độ ánh sáng.

– Ngay cả trong chân không, bức xạ nhiệt vẫn xảy ra giữa hai vật.

– Trong kỹ thuật người ta chỉ nghiên cứu tia nhiệt hồng ngoại và ánh sáng trắng.

Ứng dụng bức xạ nhiệt

Hiện tượng bức xạ nhiệt được ứng dụng rộng rãi trong thực tế, đặc biệt là trong lĩnh vực chiếu xạ, soi chiếu an ninh hải quan và hỗ trợ điều trị bệnh, giúp chẩn đoán các loại bệnh khác nhau trong lĩnh vực y tế bằng công nghệ bức xạ hạt nhân.

Ngoài ra, công nghệ bức xạ còn đóng vai trò quan trọng về kinh tế – kỹ thuật trong việc tạo ra nhiều sản phẩm phục vụ đời sống hàng ngày như thực phẩm, đồ dùng, đồ gia dụng.

Tác động của bức xạ nhiệt tới con người và môi trường xung quanh

1. Tác động đến con người

Nhiệt bức xạ từ mặt trời là loại nguy hiểm nhất

Nguồn bức xạ nhiệt ảnh hưởng đến con người thường là bức xạ giao thông, bức xạ mặt trời, bức xạ nhiệt công cộng do bê tông, trong đó nguy hiểm nhất là tia cực tím trong ánh sáng mặt trời. Những tác hại do bức xạ nhiệt gây ra là:

– Tổn thương da và giác mạc của con người: Chỉ số tia cực tím càng cao thì mức độ tổn thương gây ra càng lớn, thậm chí có thể ảnh hưởng đến các enzyme sống của cơ thể ở nhiều tuyến và nguồn tế bào khác nhau.

– Gây suy giảm hệ thống miễn dịch và gây ra các bệnh về đường hô hấp, căng thẳng, thậm chí ảnh hưởng đến sức khỏe sinh sản của con người.

2. Tác động tới môi trường

– Không khí phóng xạ gây ô nhiễm môi trường về mặt bức xạ. Ở các thành phố lớn, vấn đề này càng nghiêm trọng hơn.

– Là nguyên nhân gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu, biến đổi khí hậu, nghịch mùa do năng lượng nhiệt được tạo ra bởi bức xạ nhiệt cao. Đây là nguyên nhân gián tiếp gây ô nhiễm không khí và ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường tự nhiên.

Là nguyên nhân gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu

Trên đây là một số thông tin về bức xạ nhiệt LabTrường Chu Văn An muốn bạn hiểu điều gì? Hy vọng đây sẽ là những kiến ​​thức hữu ích để bạn biết cách bảo vệ bản thân tốt hơn trước tác động của bức xạ nhiệt.

Xem thêm:

• Ánh sáng là gì? Tác dụng của ánh sáng đối với con người và sinh vật
• Phản vật chất là gì? Phản vật chất có thật không?