Поглощательная способность тела площадью поверхности S при температуре Т равна АТ. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по физике
Поглощательная способность тела площадью поверхности S при температуре Т равна АТ

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+ 🔥

Условие

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 λmax , соответствующую максимальной спектральной плотности энергетической светимости (rλ,T)max, считая АТ = 1; 4) как изменится длина волны λmax , 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 (rλ,T)max = 1,1·1011 Вт/м3 Т2 = 360 К n = 2,5 S2S1=n

Нужно полное решение этой работы?

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Энергетическая светимость тела по закону Стефана – Больцмана с поглощательной способностью АТ равна RT=АТσT4,
где σ=5,67∙10-8Втм2∙К4 - постоянная
Стефана Больцмана
RT=0,3∙5,67∙10-8∙3504=255,3 Втм2
Энергетическая светимость тела с температурой Тр равна RTр=σTр4,
RT=RTр
АТσT4=σTр4
Откуда радиационная температура тела Tр=4АТT4=Т4АТ
Tр=350∙40,3=259 К
1)RT, Tp
Ф, W
λmax
λmax1/ λmax2
u(T), Р
2) поток энергии равен Ф=RT∙S=АТσT4∙S
Ф=0,3∙5,67∙10-8∙3504∙0,35=89,34 Вт
энергия W, излучаемая телом в виде электромагнитных волн за время t равна W=Фt=АТσT4∙S∙t
W=0,3∙5,67∙10-8∙3504∙0,35∙20=1786,8 Дж
3) длина волны λmax, соответствующая максимальной спектральной плотности энергетической светимости (rλ,T)max, считая АТ = 1
по первому закону Вина равна
λmax=bT, где b=2,9∙10-3м∙К-первая постоянная Вина
По 2 закону Вина максимальная спектральная плотность энергетической светимости равна
rλ,Tmax=СТ5,
где С=1,29 ∙10-5Втм3∙К5-вторая постоянная Вина
откуда температура тела равна Т=5rλ,TmaxС
λmax=b5rλ,TmaxС
λmax=b=2,9∙10-351,1·10111,29 ∙10-5=1,89∙10-6 м
4)длина волны λmax, соответствующая максимальной спектральной плотности энергетической светимости (rλ,T)max, считая АТ = 1
по первому закону Вина равна
λmax=bT, где b=2,9∙10-3м∙К-первая постоянная Вина
Площадь поверхности равно
S=Re=0∞rλ,Tdλ, где Re=σT4
тогда
λmax1λmax2=bT1bT2=T2T1=4Re24Re1=4S24S1=4S2S1=4n
λmax1λmax2=42,5=1,26
объёмная плотность u(T) энергии электромагнитного излучения тела находим из связи с энергетической светимостью:
Re=cU4
U(Т)=4Rec=4АТσT4c
U=4∙0,3∙5,67∙10-8∙35043∙108=3,4∙10-6Джм3
давление теплового излучения равно P=U/3=4АТσT43c
P=4∙0,3∙5,67∙10-8∙35043∙3∙108=1,13∙10-6 Па

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу

Поглощательная способность тела площадью поверхности S при температуре Т равна АТ

Условие

Нужно полное решение этой работы?

Решение

Электрон и позитрон имевшие одинаковые кинетические энергии T=0

Ядро урана 92238U испуская - частицу с энергией 4,2 МэВ

Спутник обращается вокруг Земли по круговой орбите на высоте h = 520 км