Тепловое излучение является одним из способов передачи тепла, наряду с теплопроводностью и конвекцией. Оно представляет собой передачу энергии в виде электромагнитных волн, в основном инфракрасного диапазона. Тепловое излучение может происходить в вакууме и не требует наличия материальной среды, в отличие от других видов теплопередачи.
Рассмотрим каждый из предложенных процессов:
1) Можно чувствовать тепло под мощной лампочкой.
Это явление главным образом связано с тепловым излучением. Лампочка, особенно если она накаливания или галогенная, излучает не только видимый свет, но и значительное количество инфракрасного излучения, которое воспринимается кожей как тепло. Вакуум, присутствующий между лампочкой и вашей рукой, не препятствует этому процессу, так как тепловое излучение не требует среды для передачи энергии.
2) Под воздействием огня плавятся пластмассовые изделия.
В этом случае основную роль играет теплопроводность и частично конвекция. Огонь нагревает воздух и поверхности, с которыми он контактирует, и это тепло передается пластмассовым изделиям в основном через непосредственный контакт и конвекцию горячего воздуха, что вызывает их плавление.
3) При наливании в кружку горячего напитка нагревается внешняя сторона кружки.
Данный процесс обусловлен теплопроводностью. Когда горячий напиток наливается в кружку, тепло передается от жидкости к стенкам кружки и далее наружу посредством теплопроводности через материал кружки.
4) При нагревании воды в бойлере температура воды в верхней части бойлера выше, чем в его нижней части.
Это связано с конвекцией. Вода нагревается и поднимается вверх, так как горячая вода менее плотная, чем холодная. Этот процесс приводит к тому, что верхние слои воды в бойлере становятся теплее, чем нижние.
Таким образом, из перечисленных процессов, именно первый — "Можно чувствовать тепло под мощной лампочкой" — главным образом обеспечивается тепловым излучением.