三、热辐射
物体因自身的温度而具有向外发射能量的特性，这种热传递的方式称为热辐射。热辐射虽然也是热传递的一种方式，但它和热传导、热对流不同。它能不依靠媒质把热量直接从一个系统传给另一系统。热辐射以电磁波的形式发出能量，温度越高，辐射越强。辐射的波长分布情况也随温度而变。例如，温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射；在500℃以至更高的温度时，则顺次发射可见光以至紫外线。
热辐射现象在自然界中普遍存在。例如，太阳供给地球的大量能量就是靠辐射方式传递的。火场中可燃物燃烧的火焰，主要是以辐射的方式向周围传播热能。因此，防止热辐射，是阻止火势扩展和扑灭火灾的重要措施。例如，在建筑防火中所设立的防火间距，主要是考虑防止火焰辐射引起相邻建筑着火的间隔距离。
（一）热辐射的特点
（1）发射辐射热是各类物质的固有特性。任何物体的温度只要大于绝对零度，它就能以电磁波的方式从表面放出辐射热。
（2）任何物体不但能从自己的表面发射辐射热，而且也可吸收其他物体发射的并投射到它表面的辐射热。
（3）热辐射过程伴随着能量形式的两次转化，即物体发射辐射热时，能转换为辐射能；物体吸收辐射热时，辐射能转换为热能。
（4）热辐射不需要通过任何介质，它能把热量穿过真空从一个物体传给另一个物体。
（5）当有两个物体并存时，温度较高的物体将向温度较低的物体辐射热能，直至两个物体温度渐趋平衡。
（6）辐射热射及另一物体表面上后，可能部分地被吸收，部分地被反射，还有部分可能穿透过去。
（二）影响热辐射的因素
根据斯忒藩-玻耳兹曼定律，绝对温度为T的物体单位时间发射的能量为
Q=εσT4F （2-5）
式中ε——辐射率，计算中可视为常数；
F——发射表面积（m2）；
σT4——辐射物体表面发射出来的辐射强度，其中σ为斯忒藩-玻耳兹曼常量，
σ=5.67×10-8W/（m2·K4）。
1.辐射物体的温度
理论和实验表明，辐射物体在单位时间内，单位表面积所发出的辐射热与热源表面的绝对温度的4次方成正比（即Q∝T4）。
2.辐射热源与受辐射物体的距离
受辐射物体与辐射热源之间的距离越大，受辐射物体受到的辐射热越小，辐射热与距离的平方成反比（即
）。距离增加1倍，受到的辐射热减少到1/4。
3.物体表面情况
物体的颜色越深，表面越粗糙，吸收的辐射热越多；表面光亮，颜色较淡，反射的辐射热越多；透明物体仅吸收一小部分辐射热，其余辐射热能穿透透明物体。
（三）热辐射与火灾
1）火场上可燃物燃烧形成的火焰，主要以辐射的方式向周围传递热量。火焰温度越高、面积越大、辐射强度越大。一般地说，火场上火势发展到最猛烈的时候，也就是火焰辐射能力最强的时候，这不仅会促使已着火的物质迅速燃尽，而且还会在很短时间引起一定距离内的可燃物着火。
2）辐射热作用于附近密闭容器（罐、瓶），会使容器内的气体或液体受热膨胀，当内部压力超过其耐压强度就有可能使容器爆炸（爆裂），导致可燃气体或液体外溢。
3）为了防止和阻止火势通过热辐射发展蔓延，可采取下列基本措施：①在油罐壁上涂刷银粉，危险品仓库窗户玻璃上涂抹白漆。②在建筑物之间留足防火间距。③在石油化工塔群之间设置水幕。④灭火时利用移动屏障或水枪水帘遮断和减少辐射热。⑤设法冷却受到辐射热作用的物体。⑥疏散、隔离和消除受辐射热威胁的可燃物。
【思考与练习题】
1.简述影响热传导的因素。
2.简述影响热辐射的因素。
3.简述热传播的3种方式对火灾的影响。