No vácuo, o calor é transferido principalmente por radiação. Este modo de transferência de calor envolve a emissão de ondas electromagnéticas, que podem viajar através do vácuo sem necessidade de qualquer meio. Ao contrário da condução e da convecção, que requerem uma substância física para transferir calor, a radiação pode ocorrer na ausência de qualquer material, o que a torna o único método eficaz de transferência de calor no vácuo.
Explicação da radiação:
A radiação envolve a emissão de energia de uma fonte sob a forma de ondas electromagnéticas. Estas ondas, que incluem a luz visível, a radiação infravermelha e a luz ultravioleta, transportam energia de um local para outro. No contexto da transferência de calor, essas ondas estão principalmente na forma de radiação infravermelha, que está associada à energia térmica. Quando estas ondas encontram um objeto mais frio, transferem energia, aquecendo assim o objeto.Exemplo no espaço:
Um exemplo prático de transferência de calor por radiação no vácuo é a transferência da luz solar no espaço. O Sol emite energia sob a forma de ondas electromagnéticas, que viajam através do vácuo do espaço e aquecem a Terra ao serem absorvidas. Este processo ocorre sem qualquer contacto físico ou meio entre o Sol e a Terra.
Representação matemática:
A eficiência da transferência de calor por radiação no vácuo é descrita pela Lei de Stefan-Boltzmann, que afirma que a taxa de transferência de calor é proporcional à quarta potência da temperatura absoluta (T) do corpo emissor. Matematicamente, isto é representado como ( e = C (T/100)^4 ), onde ( e ) é a capacidade de transferência de calor, ( T ) é a temperatura absoluta, e ( C ) é uma constante. Esta relação evidencia que a transferência de calor por radiação torna-se cada vez mais eficiente a temperaturas mais elevadas.
Aplicação em fornos de vácuo:
