лекции / ТЕПЛООБМЕН ИЗЛУЧЕНИЕМ

ТЕПЛООБМЕН ИЗЛУЧЕНИЕМ

1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТИ

Все тела при любых t излучают и поглощают энергию излучая, по кол-во этой энергии становится существенным только при высоких t или в условиях, когда перенос теплоты другими способами затруднен (при свободной конвенции особенно в разряженном газе)

Поток излучения Q поглощ. телом не полностью .Часть энергии отражается, часть проходит сквозь тело, поэтому

A+R+D=1

- поглощ. способность

- отрож. способность

- пропуск. способность

Тело способное погл. всю падающую энергию, наз-ся абсолютно черным телом (А=1; R=D=0)

Тело отражающее всю падающую энергию наз-ся абс. Белым телом (R=1;A=D=0)

Если отражение имеет правильный характер тело наз-ся зеркальным (угол падения = углу отражения)

Большинство тв. и жид. тел не пропускают энергию излучения – не прозрачные тела. Поглощение энергии изл. в них происходит в тонком поверхностном слое. Для Ме=1мк.м , для неметаллов = 1мм (A+R=1). Тела пропуск. всю энергию падающ. Излуч. Наз-ся пропускающей способностью облад. газы.

Для монохроматического:

Излуч. Непрозрел. тел оценивается повыш. плотностью потока излучения Е ,

Е учитыв. излучение во всех напров-ях и при всех длинах воли () . В диапазоне от до во всех напровлениях излучается энергия .

хар-ет энергию ЭМ воли – наз-ся спектральной плотностью излучения

.

ЗАКОНЫ ТЕПЛООБМЕНА ИЗЛУЧЕНИЯ.

Закон планка

Этот закон устан. зависим. Спектрального плотного потока излучение абсолютн. черного тела . длины волны и температуры Т.

Абс черное тело имеет сплошной спектр излучения , т.е излучает при всех длинах волн. Реальные тела могут иметь сплошной ,(диэл),или линейчатые спектры ( газы, пары) На рис сопоставлены зависимости

; для абсолютно черного и реального тел со сплошным или линейчатым спектрами.

Способность тела излучать энергию, характеризует спектральная степень черноты тела

(1)

А также степень черноты тела

(2)

Т.е отношение изл способности реального тела к изл способности абс. черного тела.

Если величина имеет одинаковое значение для всех длин волн и температур то тело наз. Серым

Величина (3)

Из (1) с учетом (2) и (3) определили при (для серого тела)

или (4)

Для реальных тел неодинаково при разл. длинах волн, поэтому (4) для реальных тел не выполняется.