Поглощательная способность тела площадью поверхности S при температуре Т равна АТ
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Поглощательная способность тела площадью поверхности S при температуре Т равна АТ. Определить:
1) энергетическую светимость RT тела и его радиационную температуру Тр;
2) поток энергии Ф и энергия W, излучаемая телом в виде электромагнитных волн за время t;
3) длину волны, соответствующую максимальной спектральной плотности энергетической светимости , считая АТ = 1;
4) как изменится длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости тела, если площадь, ограниченная графиком спектральной плотности энергетической светимости тела, при переходе от температуры Т1= Т до температуры Т2
увеличилась в n раз при АТ = 1;
5) объёмную плотность u(T) энергии электромагнитного излучения тела и давление Р теплового излучения.
Дано:
S = 0,35 м2
Т = 350 К
АТ = 0,30
t = 20 с
= 1,1∙10-11 Вт/м3
Т2 = 360 К
n = 2,5
Найти: RT, Тр, Ф, W ,
u(T) , Р
Нужно полное решение этой работы?
Решение
В данном случае излучающее тело является так называемым «серым телом»
Серое тело - тело, коэффициент поглощения (коэффициент черноты) которого αТ меньше 1 и не зависит от длины волны излучения и абсолютной температуры Т.
Серое тело является источником т. н. серого излучения - теплового излучения, одинакового по спектральному составу с излучением абсолютно чёрного тела, но отличающегося от него меньшей энергетической светимостью. К серому излучению применимы законы излучения абсолютно чёрного тела, в частности закон Стефана - Больцмана и др. с поправкой на коэффициент черноты (он же коэффициент излучения и поглощения).
Поток излучения серого тела (излучательность) определяется законом Стефана – Больцмана с поправкой на коэффициент черноты:
(1)
Здесь:
Re – излучательность (поток излучения с единицы площади);
σ = 5,67∙10-8 Вт/(м2∙Т4) – постоянная Стефана – Больцмана;
Т – абсолютная температура.
αТ – поглощательная (она же испускательная) способность.
вычисляем Вт/м2
Радиационная температура – это температура АЧТ, имеющего такую же энергетическую светимость
К
2) Если площадь излучающей поверхности S, то поток излучения, с этой поверхности:
Вт
а энергия, излучённая за время t
Дж = 1,79 кДж
3) длина волны, соответствующая максимальной спектральной плотности энергетической светимости , определяется законом смещения Вина
b = 2.9∙10-3 м∙К – постоянная Вина.
вычисляем м = 8,06 мкм
4) На рисунке представлены две кривые Планка, описывающие плотности энергии электромагнитного излучения rТ, испускаемого абсолютно чёрным телом с единицы поверхности при двух температурах
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
