21. Закон Кирхгофа, Ламберта.

З акон излучения Кирхгофа- отношение испускательной и поглощательной способностей не зависит от природы тела, оно является для всех тел одной и той же.

По определению, абсолютно чёрное тело поглощает всё падающее на него излучение, то есть для него (Поглощательная способность тела) . Поэтому функция совпадает с испускательной способностью

В формуле мы использовали :

— Испускательная способность тела

— Поглощательная способность тела

— Функция Кирхгофа

Закон Ламберта. Излучаемая телом лучистая энергия распространяется в пространстве по различным направлениям с различной интенсивностью. Закон, устанавливающий зависимость интенсивности излучения от направления, называется законом Ламберта.

Закон Ламберта устанавливает, что количество лучистой энергии, излучаемое элементом поверхности dF1 в направлении элемента dF2, пропорционально произведению количества энергии, излучаемой по нормали dQn, на величину пространственного угла dщ и cosц, составленного направлением излучения с нормалью (рис.11.2):

d²Qn = dQn*dw*cosj. (11.14)

Следовательно, наибольшее количество лучистой энергии излучается в перпендикулярном направлении к поверхности излучения, т. е. при (j = 0). С увеличением j количество лучистой энергии уменьшается и при j = 90° равно нулю. Закон Ламберта полностью справедлив для абсолютно черного тела и для тел, обладающих диффузным излучением при j = 0 - 60°.

Для полированных поверхностей закон Ламберта неприменим. Для них лучеиспускание при угле j будет большим, чем в направлении, нормальном к поверхности.

51. Естественная вентиляция; инфильтрация, аэрация, канальная система вентиляции.

Естественная вентиляция – это воздухообмен в помещении, организованный без применения специального оборудования и затрачивания энергии, созданный на основе применения силы ветра, разряжения воздуха и разницы давления.

Инфильтрация (естественное проветривание) − неорганизованная естественная вентиляция.

Она осуществляется сменой воздуха в помещениях через неплотности в ограждениях и элементах строительных конструкций благодаря разности давлений снаружи и внутри помещения.

Такой воздухообмен зависит от случайных факторов:

         силы и направления ветра;

         температуры воздуха внутри и снаружи здания;

         вида ограждений и качества строительных работ.

Инфильтрация может быть значительной для жилых зданий и достигать 0,5...0,75 объема помещения в час, а для промышленных предприятий − до 1,5.

Аэрация − организованная естественная общеобменная вентиляция помещений в результате поступления и удаления воздуха через открывающиеся фрамуги окон и фонарей.

Воздухообмен в помещении регулируют различной степенью открывания фрамуг (в зависимости от температуры наружного воздуха, скорости и направления ветра).

Как способ вентиляции, аэрация нашла широкое применение в промышленных зданиях, характеризующихся технологическими процессами с большими тепловыделениями (прокатных цехах, литейных, кузнечных).

Поступление наружного воздуха в цех в холодный период года организуют так, чтобы холодный воздух не попадал в рабочую зону.

Для этого наружный воздух подают в помещение через проемы, расположенные не ниже 4,5 м от пола, в теплый период года приток наружного воздуха вводят через нижний ярус оконных проемов – на высоте 1,5...2 м.

Основным достоинством аэрации является возможность осуществлять большие воздухообмены без затрат механической энергии.

К недостаткам аэрации следует отнести то, что в теплый период года эффективность аэрации может существенно падать вследствие повышения температуры наружного воздуха и то, что поступающий в помещение воздух не очищается и не охлаждается.

Канальными системами естественной вентиляции называются системы, в которых подача наружного воздуха или удаление загрязненного осуществляется по специальным каналам, предусмотренным в конструкциях здания или приставным воздуховодам. Воздух в этих системах перемещается вследствие разности давлений наружного и внутреннего воздуха.

Преимущества естественной вентиляции – это простота и отсутствие необходимости в дорогостоящем оборудовании и расходе электроэнергии. Однако ее эффективность зависит от непостоянных условий – температуры воздуха, направлений и скорости ветра. Поэтому естественной вентиляции недостаточно, ее дополняют механической или принудительной.

16.Теплопроводность и закон Фурье.

Явление теплопроводности состоит в переносе теплоты структурными частицами вещества – молекулами, атомами, электронами – в процессе их теплового движения. Механизм переноса теплоты зависит от агрегатного состояния тела. В жидкостях и твердых телах – диэлектриках – перенос теплоты осуществляется путем непосредственной передачи теплового движения молекул и атомов соседним частицам вещества. В газообразных телах распространение теплоты теплопроводностью происходит вследствие обмена энергией при соударении молекул, имеющих различную скорость теплового движения. В металлах теплопроводность осуществляется главным образом вследствие движения свободных электронов.

Основной закон теплопроводности. Он устанавливает количество тепла, проходящее через поверхность за время в зависимости от и свойств материала. Закон установлен экспериментально.

- гипотеза Фурье.

Основной закон теплопроводности.

-коэффициент теплопроводности (теплофизическая характеристика материала). Определяется экспериментально. Характеризует способность вещества проводить тепло.

Различают теплоизоляционные и теплопроводящие материалы.

Теплоизоляционные материалы < 0,25

Коэффициент теплопроводности зависит от температуры материала, а также от его структуры.

Изотропные тела имеют одинаковый коэффициент теплопроводности по всем направлениям. Для анизотропных тел вводятся три коэффициента теплопроводности

Коэффициент теплопроводности численно равен плотности теплового потока при единичном градиенте температуры