黑色物体吸热散热快的本质是颜色越深,对热能的发射率和吸收率就越高。
(1)首先,我们所说的黑色只是对可见光的吸收较强,而对于热辐射的吸收主要是取决于黑度。其中,黑色是对颜色的表现,而黑度则是对热辐射能力的定义。
(2)其次,根据物理学经典辐射定律——一切物体的辐射本领等于它的吸收本领,非黑体的吸收本领永远小于同温度下的黑体。所以,同等条件下将非黑色和黑色物体散热能力相比,黑色物体散热明显更快,而且颜色越深,对热能的发射率和吸收率就越高。
(3)最后,黑色吸收了全部的光,同条件下自然要比白色吸热,然而根据经典辐射定律,黑色物体吸热快散热也快,所以当它吸收过多热量时,就会散出相等的热,从而可以使它吸收更多热量。
如:一个表面研磨光洁的散热片,表面辐射率约在0.1,而做过氧化黑色处理后,辐射率值可升高到1,即相当于黑体。
(4)所以最科学的表达是:“黑色物体散热快”——前提物体温度高于外界,同时物体对外的热辐射量高于外界射入的热辐射量(例如散热体)。反之就要说“黑色物体吸热快”(例如太阳能集热器)。
黑色
光线由共同7色组成。
你看到一个物体是什么颜色的,实际上这个物体就是反射的什么颜色。比如你看到一个物体是红色的,实际上,是光线中的其他色都被物体吸收了,只剩下红色的被反射回来,所以看起来是红色的。
同理,白色的物体实际上是将光线全部反射回来,并不吸收。而黑色的物体,则是将光线全部吸收了,一点都不反射回来,所以体现为黑色。
光能生热,黑色吸收了全部的光,自然就要比白色吸热。
然而黑色散热也快,因为黑色要吸收大量的热量,所以,当它吸收过多的热量时,就会散出热量,从而可以使它吸收更多热。
物质的发射率与颜色没有关系,与物质种类,表面温度,表面状况有关,颜色只是对可见光的吸收有选择性而已。同一物质,不同颜色下,密闭空间辐射散热是一样。总之密闭情况下,颜色与物质吸热和散热无关,敞开环境下,黑色物质吸热散热快是由于它更多的吸收了可见光的原因。
吸收的光多,白色反射所有光,