Si los rayos UV son más energéticos, ¿por qué generan menos calor?

Answer 1

Si los rayos UV emiten menos calor, es solo porque son menos fáciles de producir en primer lugar, especialmente por los objetos calientes.

Para la misma cantidad de fotones, los rayos UV emiten más energía que los rayos infrarrojos, pero no existe ninguna circunstancia natural en la que tenga fuentes de luz UV e IR que generen la misma cantidad de fotones. Para la misma intensidad que IR, los rayos UV emiten la misma cantidad de calor (porque la intensidad se mide en las mismas unidades que la energía).

La comparación más natural es que el espectro de un objeto caliente típico es cercano al de un “cuerpo negro” ideal, y para las temperaturas diarias, la mayor parte de la energía se emite en el IR:
(El eje horizontal es la longitud de onda, por lo que el IR está a la derecha). Incluso a 5000 K cuando el pico se ha movido hacia lo visible, hay una larga cola en el IR que representa la mayor parte del calor.

Answer 2

En el espectro electromagnético, las ondas de mayor frecuencia tienen mayor energía que las que llevan los fotones. El calor, sin embargo, es la energía cinética en el movimiento de los átomos. La interacción entre la luz u otras ondas electromagnéticas y los átomos resulta en una transferencia de energía. Teniendo en cuenta las moléculas con las que estamos familiarizados, particularmente las estructuras de cristal, encontramos que los fotones de frecuencia más alta (longitud de onda más corta) no interactúan con las moléculas y, por lo tanto, no producen una transferencia de energía (los materiales son transparentes a esas longitudes de onda). La energía electromagnética de longitud de onda más larga, que se encuentra en infrarrojos y microondas, tiene una mayor probabilidad de interactuar con las moléculas y, por lo tanto, transferir su energía. Esto provoca un aumento en la energía cinética de las moléculas, es decir, un aumento en el calor.

Answer 3

No es una forma correcta de obtener la conclusión por la generación de calor. el calor es solo uno de los resultados de la interacción entre la luz y la materia. además, hay otros tipos de formas, por ejemplo, la fotosíntesis de las plantas, la fluorescencia, la reacción de fotocatálisis, etc. Sí, tienes razón en este sentido, que los fotones IR generan calor de manera más eficiente, ya que su energía solo cumple con el proceso de generación de calor. Para que la materia que nos rodea pueda absorber estas energías y transformarse en calor. En cuanto a los rayos UV, tienen una energía más alta que puede ser inerte con los electrones y relanzarse en el proceso en serie. Después de eso, tal vez algo de energía se transfirió a la térmica.

En forma concisa y microscópica, cuando la luz se ilumina sobre la materia, los iones inician el proceso de vibración térmica, los procesos de electrones iniciados por UV, dependen de los diversos cambios.

Answer 4

No, porque el calor es causado por una radiación de onda larga con menos energía, llamada radiación infrarroja. Esta longitud de onda excita los electrones en los átomos para resonar. Las longitudes de onda son más cortas, mientras que las más energéticas no coinciden con la frecuencia de resonancia, por lo que no se produce calentamiento.

Afortunadamente para nosotros, la atmósfera y las nubes consumen la mayor parte de la radiación de alta energía y nos dejan con el resto en días soleados y despejados. El bloque solar está diseñado explícitamente para consumir estas longitudes de onda por cierto.

Answer 5

Un fenómeno que creo que es importante aquí es el hecho de que muchos materiales poseen infrarrojos en lugar de rayos UV. Esta es la razón por la cual, en un automóvil con ventanas cerradas, la mayor parte del IR se absorbe y se convierte en calor convencional (es decir, las moléculas de movimiento continuo). Esto queda atrapado por las ventanas cerradas (y el resto del automóvil, obviamente). Podemos estar seguros de que esto no se debe a los rayos UV porque el vidrio es opaco a los rayos UV.

Por supuesto, el hecho de que el IR sea más ‘disponible’ también es un buen punto, pero el UV se refleja fácilmente mientras que el IR se absorbe.