Тема 16. Сложный теплообмен в поглощающих средах

1. Верно ли, что α_λ – спектральный коэффициент поглощения среды – измеряется в метрах в минус первой степени (м ^–1)?

2. Может ли поглощательная способность среды принимать значения больше единицы?

3. Верно ли, что оптическая толщина среды L выражается в единицах длины?

4. Верно ли, что интенсивность излучения в поглощающей среде по закону Бугера тем слабее, чем больше оптическая толщина среды?

5. Верно ли, что излучательная способность одно- и двухатомных газов ниже, чем у многоатомных газов?

6. Верно ли, что поглощательная способность одно- и двухатомных газов ниже, чем у многоатомных газов?

7. Увеличивается ли поглощательная способность газа по мере увеличения плотности газа при сохранении толщины слоя?

8. Уменьшается ли поглощательная способность газа по мере увеличения давления газа при сохранении толщины слоя?

9. Может ли степень черноты газа падать по мере увеличения температуры газа при постоянной величине произведения (pl)?

10. Верно ли, что степень черноты углекислого газа толщиной 5 м при парциальном давлении 0,2 · 10⁵ Па и при температуре 1600^°С больше, чем 0,15?

11. Верно ли, что в случае радиационно-кондуктивного теплообмена радиационный перенос теплоты может быть больше, чем перенос теплопроводностью?

12. Верно ли, что в случае радиационно-кондуктивного теплообмена через оптически тонкий слой плотность радиационного потока тем меньше, чем больше поглощательная способность стенок, ограничивающих слой?

ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ

1) Да. Поглощаемость зависит от степени черноты. Тело, полностью поглощающее лучистую энергию, называют абсолютно черным.

2) Нет. В идеальном случае абсолютно белого тела оно способно отразить весь падающий на него лучистый поток, но не больше.

3) Нет. Единица измерения для спектральной плотности потока излучения Вт/(м²·Гц), а для поверхностной плотности потока интегрального излучения  Вт/м².

4) Да. Потому что окружающая среда не может нагреть тело выше своей температуры, и в случае, если у тела выше температура, чем у окружающей среды, то отдаёт оно явно больше, чем получает.

5) Да. Так как спектральная плотность потока излучения - это величина пропорциональная мощности потока и обратно пропорциональная частоте потока. В то же время частота - это величина обратно пропорциональная длине волны, поэтому между спектральной плотностью и длиной волны излучения прямая связь.

6) Нет.

7) Да, потому что собственное излучение тела не зависит от отраженного им излучения. В сумме они дают эффективное излучение.

8) Да, потому что в собственное излучение тела входят все поглощенные излучения.

9) Нет, потому что собственное излучение является одной из составляющих эффективного.

10) Да, так как результирующее излучение  представляет собой разность между собственным излучением тела и той частью падающего внешнего излучения, которое поглощается.

11) Да, так как равновесное излучение не зависит от природы вещества, а только от его температуры.

12) Нет, только для теплового излучения.

13) Нет, потому при удлинении нити её теплопроводность будет увеличиваться. Чтобы не перегреть и не повредить нить нужно будет уменьшить напряжение. А для постоянства сопротивления будет увеличен ток по закону Ома.