Значения коэффициента аккомодации  для газов и металлических поверхностей.

Табл.3

T,K	He	H2	Воздух
300	0,3	0,3	0,8...0,9
77	0,4	0,5	1
20	0,6	1,0	----

Коэффициент  зависит от рода газа и материала:

=1-[(M_cт -М_г)/(М_ст+М_г)]²- аналитическая зависимость , где

М_cт и М_г- молекулярные массы материала стенки и газа.

При понижении Т  увеличивается , при Т_конд. =1.

Коэффициент аккомодации(физика):

=(Т_му-Т_мо)/(Т_му-Т_ст.) (=0...1)

Т_ст

Т_му

Т_мо=Т_ст- полный обмен и =1.

Т_мо=Т_му- нулевой обмен и =0.

Т_мо

Рис.9

Более легкий гелий переносит меньше тепла в вакууме , чем воздух т.к. его коэффициент  меньше , чем у воздуха , хотя теплопроводность гелия выше чем у воздуха .

Влияние давления или критерия Кn , на теплоприток к сосуду Дьюара с жидким n2.

Q,Вт/м²

300

100

10

0.01 0.1 0.2 1 10 20 50 1/Кn

Сосуд на 5 л

Сосуд на 15 л

0.05< К_п< 5

Рис.10

На практике надо поддерживать давление не более 10^-3 Па.

Для области 0,05Kn5 (т.е. l_cрd)

Q=(₀/)*[1/(1+Кn)]*(T_т-Т_х)F_х , где

₀- коэффициент теплопроводности при атмосферном давлении.

=[2/(к+1)]*[(2-_{пр х} )/_{пр х} ];

=(9к-5)/4.

Перенос теплоты излучением .

В КТ излучение с длиной волны 0,75-100 мкм . Любая поверхность имеющая определенную температуру (Т) излучает электромагнитные волны . Эти волны распространяются в среде, отражаются, рассеиваются и поглощаются передавая при этом определенную энергию .

Излучение характеризуется интенсивностью.

И

I,

Вт/см²мкм

10 ^{– 3}

10 ^{– 9}

10 ^{– 9}

0 20 40 60 80 λ,мкм

λ₁^* λ₂^*

Т₁

Т₂

Т₃

Т₁ >Т₂ >Т₃

Это экспериментальные кривые для так называемого черного тела, у которого поверхность поглощает все падающее на нее излучение. Кривые имеют максимум I при определенном значении длины волны λ^*, значение которой зависит от Т следующим образом

λ^*Т=с₀=0.2898 см К

Эта связь извесна как закон смещения Вина.

с₀ – универсальная постоянная.

нтенсивность излучения - количество излучаемой энергии за единицу времени с единицы поверхности в единичном интервале длины волны.

Рис.11

В конце ХIX века излучение черного тела было изучено. Сделано допущение о дискретности обмена энергий. М.Планк показал, что элементарное значение кванта энергии

=h, где

h- постоянная Планка ;

- частота излучения .

В полном виде закон излучения Планка выглядит так :

E=(*,T)=8hc/⁵[ exp (hc/kT)-1]^-1 , [Вт/м²] , где

с-константа ;

k-постоянная Больцмана .

Интегрирование этого уравнения по всем частотам при данной температуре дает зависимость для абсолютно черного тела - закон Стефана-Больцмана :

E_s=T⁴, где

=5,7710^-8, [Втм^-2К^-4] - постоянная излучения для абсолютно черного тела (постоянная Стефана-Больцмана). Полный поток излучения абсолютно черного тела пропорционален четвертой степени его Т. Абсолютно черного тела нет, поэтому вводится величина ε, характеризующая снижение излучательной (поглощательной) способности реальных тел Е по сравнению с излучательной (поглощательной) способностью абсолютно черного тела:

 = E/E_s

 зависит от  в общем случае ( поверхности для которых  не зависит от  называются серыми ). При монохроматическом излучении согласно закону Кирхгофа степень черноты равна поглатительной способности тела.

Два значения степени черноты :

1. Нормальная , т.е. измеренная в направлении нормали к излучаемой поверхности;

2. Полусферическая ,т.е. осредненная по всем углам между нормалью и касательной .

Полусферическая в 1,1-1,3 раза больше нормального.

В расчетах применяют полусферическую.