Главная Случайная страница


Полезное:

Как сделать разговор полезным и приятным Как сделать объемную звезду своими руками Как сделать то, что делать не хочется? Как сделать погремушку Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами Как сделать идею коммерческой Как сделать хорошую растяжку ног? Как сделать наш разум здоровым? Как сделать, чтобы люди обманывали меньше Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили? Как сделать лучше себе и другим людям Как сделать свидание интересным?


Категории:

АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника






Определение коэффициента излучения и степени черноты материалов калориметрическим методом





 

Цель работы: изучить основные закономерности теплообмена излучением, приобрести практические навыки определения показателей, характеризующих способность тел к излучению.

Задание:

1. Определить опытным путем значения коэффициента излучения и степени черноты электропроводящих материалов.

2. Изучить зависимость полученных характеристик от температуры и состояния поверхности.

 

 

  1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

 

Существуют три основных способа переноса теплоты, существенно отличающихся друг от друга по своей физической природе:

- теплопроводность;

- конвекция;

- тепловое излучение.

 

При теплопроводности носителями тепловой энергии являются микрочастицы вещества – атомы и молекулы, конвекция – это способ переноса тепловой энергии за счет перемещения макроскопических количеств вещества из одной точки пространства в другую.

Излучение – это способ передачи внутренней энергии излучающего тела посредством электромагнитных волн. Все виды излучения имеют одинаковую природу и различаются только длиной волны. Некоторые разновидности излучения в зависимости от длины волны представлены в таблице 1.

Таблица 1

Виды излучения Длина волны излучения l, м
Космическое 0,05·10-12
Рентгеновское 1·10-12... 20·10-9
Ультрафиолетовое 20·10-9... 0,4·10-6
Видимое 0,4·10-6... 0,8·10-6
Тепловое (инфракрасное) 0,8·10-6... 800·10-6
Радиоволны 0,2·10-3... 103

 

Излучение характеризуется спектром. Большинство твердых и жидких тел излучают энергию всех длин волн, т.е. имеют сплошной спектр излучения с длиной волны l от 0 до ¥. Чистые металлы с полированной поверхностью, газы и пары излучают энергию дискретно в определенных интервалах длин волн, т.е. имеют прерывистый спектр. Если излучение характеризуется строго определенной длиной волны, то оно называется монохроматическим.

Количество энергии излучения Q, передаваемое в единицу времени через произвольную поверхность F, называется интегральным потоком излучения.

где E – излучательная способность тела.

 

Излучательная способность показывает какое количество энергии излучается в единицу времени с единицы поверхности.

Если в излучении присутствуют волны различной длины, то их доля в общей излучательной способности тела характеризуется спектральной излучательной способностью El.

Излучение, попадая на поверхность тела, в общем случае может поглощаться, отражаться или пропускаться через него (см. рис. 1).

Рис. 1. Распределение потока теплового излучения при взаимодействии с телом

Способность тела к поглощению, отражению или пропусканию излучения характеризуется следующими показателями:

- поглощательная способность тела;

- отражательная способность тела;

- пропускательная способность тела;

 

где Q – полный поток теплового излучения, воспринятый телом;

QA, QR, QD – соответственно поглощенный, отраженный и пропущенный поток теплового излучения.

Очевидно, что в общем случае . Возможны следующие частные случаи.

1. Если все излучение, попадая на поверхность тела, поглощается им, то такое тело называется абсолютно черным. В этом случае A=1, R=0, D=0.

2. Если все излучение, попадая на поверхность тела, отражается им, то оно называется абсолютно белым. В этом случае R=1, A=0, D=0.

3. Если все излучение, попадая на поверхность тела, пропускается через него, то такое тело называется абсолютно прозрачным или диатермичным. В этом случае D=1, A=0, R=0.

 

Реальные тела в той или иной степени обладают всеми этими способностями, поэтому их условно относят к числу так называемых серых тел.

Для расчета процессов теплообмена излучением необходимо знать основные законы теплового излучения.

Закон Планка.

 

Устанавливает зависимость спектральной излучательной способности абсолютно черного тела от длины волны и температуры тела.

;

 

где E0l - спектральная излучательная способность абсолютно черного тела (подстрочный индекс «0» характеризует, что показатель относится к абсолютно черному телу);

l - длина волны, м;

T – абсолютная температура тела, К;

С1 = 3,74×10-16 Вт/м2 и С2 = 0, 0144 м×К - постоянные закона Планка.

Графически зависимость () представлена на рис. 2.

 

 

Рис. 2. Зависимость спектральной излучательной способности абсолютно черного тела от длины волны и температуры тела.

 







Date: 2015-05-08; view: 1364; Нарушение авторских прав



mydocx.ru - 2015-2024 year. (0.006 sec.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав - Пожаловаться на публикацию