Отражатель холода

[siron-nsk.livejournal.com]

Я тут задумался, зачем делают отражающую поверхность внутри сумок-холодильников.



Её снаружи надо делать, чтобы отражала тепло. Что она должна отражать внутри?

Comments

[agalakhov.livejournal.com]

Вот упрощенное квантовое объяснение. Излучение и поглощение фотона происходят при переходе электрона или фона между какими-то энергетическими уровнями. Переход вниз - излучение, переход вверх - поглощение. Необходимое условие для того и другого - существование такой пары уровней. Цвет и отражательная способность определяются тем, какие уровни есть. Поэтому явления симметричны.

Если мы будем одинаково нагревать черное и белое тела, то в момент установления равновесия они оба будут излучать ровно столько, сколько тепла мы им передаем, но белое тело будет иметь более высокую температуру.

Иначе говоря: при равной температуре белое излучает меньше, чем черное.
При равном излучении белое имеет более высокую температуру, чем черное.

Второй факт как раз и используется в конструкции сумки: он позволяет стенке быть теплее содержимого, и тем не менее быть с содержимым в равновесии.

[siron-nsk.livejournal.com]

> При равном излучении белое имеет более высокую температуру, чем черное.
Вот это для меня вообще откровение! Даже не задумывался никогда, что такое может иметь место. Был уверен, что вне зависимости ни от чего излучение пропорционально и определяется только температурой, чтобы тут альбедо участвовало я даже не мог предположить. Контринтуитивная штука.

[agalakhov.livejournal.com]

Если совсем строго, то "равное излучение" не бывает, спектр все равно разный будет. Равной тут будет суммарная энергия.

Очень простой пример, как альбедо влияет. Пламя свечи или керосиновое пламя яркое, а огонь газовой горелки почти невидим. Почему? Газовое пламя значительно горячее, что ясно по голубому оттенку, и, казалось бы, оно должно быть ярче, как так? Все просто: в горячем пламени сгорание полное, там образуются только CO2 и H2O. В холодном же пламени выделяется много черной сажи. Эта черная сажа и является основным излучателем.

Физик в таких вещах сразу задумывается о симметрии. Поглощение и излучение - это одно и то же явление, просто идущее в разных направлениях. Необратимых физических процессов мало, а обратимые симметричны. С точки зрения симметрии все очень ожидаемо.

А спектроскописты хорошо знают: спектр поглощения - это просто перевернутый спектр излучения. Если бросить соль в огонь, будет желтое пламя, а на спектроскопе яркая желтая линия натрия. Если же белый свет пропускать через холодные парЫ натрия, на спектре будет видна черная линия в этом же месте. Вещество излучает на тех же длинах волн, на которых и поглощает.

А еще, как ни странно, все эти явления тесно связаны с электро- и теплопроводностью. Поэтому металлы блестят и хорошо проводят тепло и электричество. Вообще можно понимать это так: излучение и поглощение всегда симметричны, но некоторые вещества сразу же излучают обратно то, что поглотили (отражают), а некоторые пропускают энергию через свой нагрев. И альбедо - это как раз показатель того, сколько энергии вещество отдает обратно сразу же, а сколько придерживает. В физике вообще много эквивалентных способов описывать одно и то же явление, и как раз это и доказывает, что описываем мы правильно: любым путем приходим к одной и той же цели.

[siron-nsk.livejournal.com]

Хорошо объясняете. Был бы у меня в школе такой учитель, я бы на физфак поступил, истинно говорю)

[agalakhov.livejournal.com]

Спасибо :) Если что, обращайтесь.

Очень хорошо физику объяснять умел Ричард Фейнман. Учебник "Фейнмановские лекции по физике" подходит даже тем, кто вообще физику не понимает, и содержит много очень интересных фактов, которых в обычных учебниках нет. И еще есть замечательная книжка "КЭД: странная теория света и вещества", в которой он дает квантовую теорию поля для гуманитариев!!! Ее особенно рекомендую.