новая папка 1 / 541646
.pdf0000
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра промышленной теплоэнергетики
ЗАДАНИЯ
для проверки знаний студентов по разделу «Излучение твердых тел»
Составители: В.Я Губарев, А.Г. Арзамасцев, А.Г. Ярцев
Липецк Липецкий государственный технический университет
2015
УДК 621.036 (07)
Г93
Рецензент – доц. А.В. Севостьянов
Губарев В.Я.
Г93 Задания для проверки знаний студентов по разделу «Излучение твердых тел» / сост. В.Я. Губарев, А.Г. Арзамасцев, А.Г. Ярцев. – Липецк: Изд-во Липецкого государственного технического университета, 2015. – 14 с.
Методические указания содержат практические задания по разделу «Излучение твердых тел». Методические указания предназначены для проверки знаний по данному разделу дисциплины «Тепломассообмен» у студентов направления «Теплоэнергетика и теплотехника».
© ФГБОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет», 2015
2
Настоящие методические указания содержат 40 различных задач по разделу «Излучение твердых тел» и разделены на 10 заданий, по 4 задачи в каждом. В каждом задании предложены 4 варианта ответов, из которых правилен только один.
Задание №1
1.Источником теплового излучения нагретого тела является его:
1)температура;
2)внутренняя энергия;
3)энтальпия;
4)теплота.
2.Найти температуру, при которой излучательная способность абсолютно черного тела равна 500 Вт/м2.
1)11°С;
2)22°С;
3)33°С;
4)44°С.
3.Наибольшая доля энергии при тепловом излучении переносится электромагнитными волнами длиной:
1)0,8 – 40 мкм;
2)380 – 740 нм;
3)40 – 560 мкм;
4)0,001 – 10 нм.
4.Отопительная батарея находится в помещении, температура окружающей среды в котором 25°С. Определить плотность теплового потока, если температура поверхности батареи равна 95°С, а степень черноты ε = 0,85.
3
1)504 Вт/м2;
2)593 Вт/м2;
3)667 Вт/м2;
4)884 Вт/м2.
Задание №2
1.Непрерывный теплообмен излучением не осуществляется при условии:
1)если температура тела равна 0°С;
2)если температура тела бесконечно велика;
3)если температура тела равна 0 К;
4)нет такого условия.
2.Найти излучательную способность абсолютно черного тела при температуре, равной 60°С.
1)117 Вт/м2;
2)315 Вт/м2;
3)697 Вт/м2;
4)735 Вт/м2.
3.Единица измерения интегральной излучательной способности:
1)Вт;
2)Вт/м2;
3)Вт/(м2·К4);
4)Дж.
4.В помещении установлен цилиндрический подогреватель длиной 1 м и диаметром 500 мм. Найти потери тепла, если температура окружающей среды 20°С, температура наружной поверхности подогревателя 120°С, её степень черноты ε = 0,9.
4
1)841 Вт;
2)1392 Вт;
3)1650 Вт;
4)1938 Вт.
Задание №3
1.Согласно закону Кирхгофа для излучения:
1)излучательная способность тела пропорциональна его температуре в 4-ой степени;
2)коэффициент поглощения равен степени черноты при равновесном излучении;
3)произведение длины волны на температуру тела есть величина постоянная;
4)соотношение длины волны излучения и температуры тела является константой.
2.Найти температуру, при которой излучательная способность тела со степенью черноты ε = 0,8, равна 750 Вт/м2.
1)56°С;
2)66°С;
3)76°С;
4)86°С.
3.Распределение энергии излучения по длинам волн характеризуется:
1)полигоном;
2)кортежем;
3)тензором;
4)спектром.
5
4. Определить коэффициент теплоотдачи излучением, если температура тела 300°С, степень черноты ε = 0,75. Температура окружающей среды 25°С.
1)13,95 Вт/(м2·К);
2)14,45 Вт/(м2·К);
3)14,95 Вт/(м2·К);
4)15,45 Вт/(м2·К).
Задание №4
1. Отношение отраженной телом энергии излучения ко всей энергии излучения,
падающей на тело, называют:
1)поглощательной способностью;
2)отражательной способностью;
3)пропускательной способностью;
4)излучательной способностью.
2.Найти излучательную способность тела со степенью черноты ε = 0,9 при температуре, равной 150°С.
1)1474 Вт/м2;
2)1634 Вт/м2;
3)1815 Вт/м2;
4)2017 Вт/м2.
3.Из закона Стефана-Больцмана следует, что плотность энергии излучения абсолютно черного тела прямо пропорциональна абсолютной температуре в степени:
1)1;
2)2;
3)3;
4)4.
6
4. Определить теплообмен излучением между двумя параллельно расположенными пластинами с температурами 500°С и 300°С. Коэффициент излучения первой поверхности С1 = 4 Вт/(м2·К4), второй С2 = 5 Вт/(м2·К4).
1)7882 Вт/м2;
2)9097 Вт/м2;
3)9970 Вт/м2;
4)12462 Вт/м2.
Задание №5
1.Коэффициент отражения равен единице для:
1)абсолютного черного тела;
2)абсолютно серого тела;
3)абсолютно белого тела;
4)любого тела.
2.Найти коэффициент излучения тела, если его излучательная способность равна 750 Вт/м2, а температура 100°С.
1)2,97 Вт/(м2·К4);
2)3,87 Вт/(м2·К4);
3)4,77 Вт/(м2·К4);
4)5,67 Вт/(м2·К4).
3.Коэффициент излучения абсолютно черного тела численно равен:
1)5,67·10-8 Вт/(м2·К4);
2)5,67·10-4 Вт/(м2·К4);
3)5,67 Вт/(м2·К4);
4)567 Вт/(м2·К4).
7
4. Между двумя параллельно расположенными пластинами с температурами 400°С и 175°С с коэффициентами излучения С1 = С2 = 4,5 Вт/(м2·К4) установили экран с коэффициентом излучения С3 = 2 Вт/(м2·К4). Определить теплообмен излучением.
1)1508,5 Вт/м2;
2)3017 Вт/м2;
3)6149,4 Вт/м2;
4)9166,4 Вт/м2.
Задание №6
1.Отношение прошедшей сквозь тело энергии излучения ко всей энергии излучения, падающей на тело, называют:
1)поглощательной способностью;
2)отражательной способностью;
3)пропускательной способностью;
4)излучательной способностью.
2.Найти степень черноты тела, если его излучательная способность равна 1000 Вт/м2, а температура 125°С.
1)0,5;
2)0,6;
3)0,7;
4)0,8.
3.Согласно закону Планка, интенсивность монохроматического излучения тела зависит:
1)только от температуры;
2)только от длины волны;
8
3)от температуры и длины волны;
4)от степени черноты.
4.Мощность излучения тела со степенью черноты ε = 0,85 равна 15 кВт. Найти площадь излучающей поверхности тела, если максимум спектральной интенсивности излучения приходится на длину волны λmax = 5 мкм.
1)1,88 м2;
2)2,76 м2;
3)3,64 м2;
4)4,52 м2.
Задание №7
1.Коэффициент поглощения равен единице для:
1)абсолютного черного тела;
2)абсолютно серого тела;
3)абсолютно белого тела;
4)любого тела.
2.Мощность излучения абсолютно черного тела составляет 50 кВт. Найти температуру этого тела, если известно, что площадь его поверхности равна 3 м2.
1)293°С;
2)463°С;
3)566°С;
4)736°С.
3.Закономерность, что с увеличением температуры уменьшается длина волны, отвечающая максимальному значению интенсивности излучения, следует:
1)из закона Планка;
2)из закона Вина;
9
3)из закона Кирхгофа;
4)из закона Ламберта.
4.Отопительная батарея находится в помещении, температура окружающей среды в котором 20°С. Определить температуру поверхности батареи, если степень черноты материала батареи ε = 0,8, а плотность теплового потока равна
1000 Вт/м2.
1)75°С;
2)141°С;
3)348°С;
4)414°С.
Задание №8
1.Коэффициент отражения для абсолютно черного тела равен:
1)0;
2)1;
3)∞;
4)нет правильного ответа.
2.Мощность излучения тела со степенью черноты ε = 0,4 составляет 25 кВт.
Найти температуру этого тела, если известно, что площадь его поверхности равна 4 м2.
1)276°С;
2)452°С;
3)549°С;
4)725°С.
3.Диатермичным называется тело, которое:
1)поглощает всю падающую на него энергию излучения;
10