Оптика 4 семак / Физика Евдокимов / ИДЗ / ИДЗ 4 Физика
.docx
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»
Инженерная школа
неразрушающего контроля и безопасности
12.03.01 «Приборостроение»
задание № 4
Вариант №10
по дисциплине:
Физика
Исполнитель:
|
|
||||
студент группы |
1Б92 |
|
ФИО |
|
25.03.2021 |
|
|
|
Кшинин Иван Бахтиёрович |
|
|
Руководитель:
|
ФИО |
||||
преподаватель |
Доцент |
|
Евдокимов Кирилл Евгеньевич |
|
|
|
|
|
|
|
|
Томск – 2020
Поток энергии, излучаемый из смотрового окошка плавильной печи, равен 34Вт. Найти температуру печи, если площадь отверстия равна 6см2. (1000К)
Дано |
Решение |
|
Выразим излучаемую энергию через
уравнение постоянной Стефана Больцмана:
Поток,
излучаемый от окошка, считаем, как
Ответ: 1000 |
|
;
; за
принимаем поток энергии
;
;
При нагревании абсолютно чёрного тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась от 690 нм до 500 нм. Во сколько раз увеличилась при этом энергетическая светимость тела? (3,6)
Дано |
Решение |
|
Температура находится из уравнения
максимумов энергетической светимости: Здесь же можно применить туже постоянную Стефана Больцмана ; Получаем:
Ответ: 3.627 |
|
или
Найти температуру абсолютно чёрного тела, максимум спектральной плотности излучаемой способности которого приходится на длину волны 380нм.
Дано |
Решение |
|
Температуру найдем через закон смещения
Вина, который устанавливает
зависимость длины волны, на
которой спектральная плотность
потока излучения чёрного тела достигает
своего максимума, от температуры чёрного
тела.
Тогда:
Ответ:
|
|
где
b Постоянная
Вина
Найти за какое время масса Солнца уменьшится вдвое вследствие излучения. Температура поверхности Солнца равна 5800К. Солнце считать абсолютно чёрным телом. (7·1012лет)
Дано |
Решение |
||||||
|
По формуле Эйнштейна энергия тела
пропорциональна массе тела
Т.к. солнце
принимается за черное тело то
энергетическую светимость находим
через закон Стефана Больцмана
Время уменьшения массы Солнца в 2 раза:
Ответ:
Расчеты Mathcad
|
||||||
|
|||||||
Площадь
солнца:
(6.9511*108
радиус солнца)
Какова мощность излучения абсолютно чёрного тела площадью 1м2, если максимум его излучения приходится на длину волны 600нм. (3,1·107 Вт)
Дано |
Решение |
|
Формула интенсивности излучения
Температура
находится через закон Вина:
Тогда искомая температура:
Ответ:
|
|
где P мощность в
секунду; S –
площадь поверхности. Излучаемая
энергия находится также через формулу
Какова температура абсолютно чёрного тела, если максимум в его спектре излучения приходится на длину волны 400нм.
Дано |
Решение |
|
Аналогично заданию №3 Температуру найдем через закон смещения Вина, который устанавливает зависимость длины волны, на которой спектральная плотность потока излучения чёрного тела достигает своего максимума, от температуры чёрного тела. где b Постоянная Вина Тогда:
Ответ: |
|
