Otetaan tämä nyt kertaalleen esille kun ollaan fysiikka - palstalla.
Kirchhoffin lämpösäteilylaki sanoo, että kappaleen emissiivisyys ja absorptiokyky ovat aallonpituuskohtaisesti yhtäsuuret. Jos siis aine pystyy lähettämään lämpösäteilyä jollakin aallonpituudella niin se myös pystyy vastaanottamaan lämpösäteilyä samalla aallonpituudella. Tämä koskee niin kiinteitä aineita, nesteitä, kaasuja kuin myös plasmaa. Jos kaasulla on jollakin aallonpituudella emissiota niin sillä on samalla aallonpituudella myös absorptiota. Jos kaasulla on jollakin aallonpituudella absorptiota niin sillä on samalla aallonpituudella myös emissiota.
Jos Kirchhoffin lämpösäteilylaki ei olisi voimassa niin olisi mahdollista olla olemassa kappale, jolla on esimerkiksi yli 1µm aallonpituuksilla pelkkää absortiota mutta ei lainkaan emissiota. Sillä voisi olla emissiota tuota aallonpituutta lyhyemmillä aallonpituuksilla.
Kun tuollaisella kappaleella on matalan lämpötilan lämpösäteilylle pelkkää absorptiota eikä emissiota niin se lämpösäteilylle altistuessaan kuumenee. Tasalämpöiseen ympäristöön sijoitettuna se nopeasti kuumenisi ympäristöään kuumemmaksi. Tämä rikkoisi termodynamiikan 2. pääsääntöä.
Kirchhoffin lämpösäteilylaki tarvitaan jotta termodynamiikan 2. pääsääntö ei lämpösäteilyn kohdalla rikkoutuisi.
Kirchhoffin lämpösäteilylaki sanoo, että kappaleen emissiivisyys ja absorptiokyky ovat aallonpituuskohtaisesti yhtäsuuret. Jos siis aine pystyy lähettämään lämpösäteilyä jollakin aallonpituudella niin se myös pystyy vastaanottamaan lämpösäteilyä samalla aallonpituudella. Tämä koskee niin kiinteitä aineita, nesteitä, kaasuja kuin myös plasmaa. Jos kaasulla on jollakin aallonpituudella emissiota niin sillä on samalla aallonpituudella myös absorptiota. Jos kaasulla on jollakin aallonpituudella absorptiota niin sillä on samalla aallonpituudella myös emissiota.
Jos Kirchhoffin lämpösäteilylaki ei olisi voimassa niin olisi mahdollista olla olemassa kappale, jolla on esimerkiksi yli 1µm aallonpituuksilla pelkkää absortiota mutta ei lainkaan emissiota. Sillä voisi olla emissiota tuota aallonpituutta lyhyemmillä aallonpituuksilla.
Kun tuollaisella kappaleella on matalan lämpötilan lämpösäteilylle pelkkää absorptiota eikä emissiota niin se lämpösäteilylle altistuessaan kuumenee. Tasalämpöiseen ympäristöön sijoitettuna se nopeasti kuumenisi ympäristöään kuumemmaksi. Tämä rikkoisi termodynamiikan 2. pääsääntöä.
Kirchhoffin lämpösäteilylaki tarvitaan jotta termodynamiikan 2. pääsääntö ei lämpösäteilyn kohdalla rikkoutuisi.
Vastaukset 1
Vanhimmat
Aiheesta kirjoittelin jo vuonna 2019 ilmastonmuutospalstan puolella:
https://keskustelu.suomi24.fi/t/15441227/energian-siirtyminen-lamposateilyn-avulla#comment-97950153
Tuolla on kerrottu missä oppikirjassa ja millä sivulla kyseistä kirjaa on asiaa esitelty tarkemmin.