4. Спектр солнечного излучения. Поглощение солнечного излучения атмосферными газами. Парниковый эффект.

Впервые для определения солнечной энергии был использован метод измерения нагревающего действия солнечных лучей Пулье (1837 год). 

СОЛНЕЧНЫЙ СПЕКТР - распределение энергии электромагнитного излучения Солнца в диапазоне длин волн от нескольких долей нм (гамма-излучение) до метровых радиоволн. В видимой области солнечный спектр близок к спектру абсолютно черного тела при температуре около 5800 К; имеет энергетический максимум в области 430-500 нм. Солнечный спектр — непрерывный спектр, на который наложено более 20 тыс. линий поглощения (Фраунгоферовых линий) различных химических элементов.

Теоретически солнечное излучение никогда не поглощается полностью ни в атмосфере, ни в гидросфере.

Коэффициент поглощения газом (k) характеризует ослабление излучения, прошедшего через слой данного газа толщиной в 1 см при температуре газа 0?С и давлении 1 атм (это так называемые нормальные условия, см. ниже). Интенсивность излучения, прошедшего через слой газа толщиной х см при нормальных условиях, выражается формулой

I2 = I1exp-kx

в которой I1 - начальная интенсивность, а I2 - интенсивность излучения после того, как оно прошло через газ.

Парниковый эффект – это  задержка атмосферой Земли теплового излучения планеты. Парниковый эффект наблюдал любой из нас: в теплицах или парниках температура всегда выше, чем снаружи. То же самое наблюдается и в масштабах Земного шара: солнечная энергия, проходя через атмосферу нагревает поверхность Земли, но излучаемая Землей тепловая энергии не может улетучиться обратно в космос, так как атмосфера Земли задерживает ее, действуя наподобие полиэтилена в парнике: она пропускает короткие световые волны от Солнца к Земле и задерживает длинные тепловые (или инфракрасные) волны, излучаемые поверхностью Земли. Возникает эффект парника. Парниковый эффект возникает из-за наличия в атмосфере Земли газов, которые обладают способностью задерживать длинные волны. Они получили название «парниковых» или «тепличных» газов.

К наиболее известным и распространенным парниковым газам относятся водяной пар (Н₂О), углекислый газ (CO₂), метан (СН₄) и веселящий газ илизакись азота (N₂O). Это парниковые газы прямого действия. Большая часть их образуется образуются в процессе сжигания органического топлива.

4. Применение законов излучения для объяснения некоторых явлений. (ночное охлаждение конструкций)

Между телами, температура которых отлична от абсолютного нуля, происходит процесс теплопередачи. Днем от солнца исходит электромагнитное излучение, поверхность конструкций нагревается, теплосодержание стены увеличивается, ночью же происходит охлаждение, стена в свою очередь отдает тепло внешнему воздуху, небосводу, ее температура уменьшается, может даже стать меньше температуры воздуха среды.

7. Виды теплопередачи. Теплопередача кондукцией. Теплопередача конвекцией. Теплопередача излучением.

Виды теплопередачи

-кондукций -передача теплоты между твердыми телами, или в твердом теле, при их непосредственном контакте или передача энергии молекул, без их физического перемещения g=λ*( t1-t2) Коэффициент λ(теплопроницания зависит от толщиныи теплопроводности материала).

-конвекций – твердое тело с жидкостью, или газом. При этом виде теплопередачи осуществляется передача энергии молекул, чась из которых физически перемещаются q=ά(альфа)к(tповерхности-tвоздуха). Ά(альфа)к – коэффициент конвекционного теплообмена.

-излучением – между телами на расстоянии. Этот вид теплопередачи осуществляется вследствие излучения и поглощении электромагнитных волн. (Инфракрасн. Диапазон) q= ά(альфа)л(tповерхн1-tповерхн2). (ά(альфа)л – коэффициент лучистого теплообмена).