Теплообмін випромінюванням

Процес випромінювання полягає у здатності тіла випускати електромагнітні хвилі, що при контакті з іншим тілом передають власну кінетичну енергію. Випромінювання різних тіл залежить від природи тіла, його температури і стану поверхні. Випромінювання, яке визначається тільки температурою та оптичними властивостями випромінюючого тіла, називають тепловим випромінюванням. До них належать світлові (видимі) і теплові (інфрачервоні) промені.

Потоком випромінювання Ф називають випромінювання, що відбувається за одиницю часу через довільну поверхню:

Поверхневою густиною q потоку випромінювання називають відношення потоку випромінювання до площі поверхні

де А — площа поверхні, через яку проходить потік випромінювання Ф.

З усього потоку випромінювання Ф, що падає на поверхню тіла, частина Фа поглинається тілом, частина Фр відбивається від нього, а частина Фд проходить крізь тіло. В залежності від цього, розрізняють тіла, близькі до абсолютно чорного, білого чи прозорого.

Закон Стефана-Больцмана. Кількість енергії, що випромінюється в одиницю часу у вакуум прямо пропорційна площині тіла та абсолютній його температурі в 4 ступені:

,

де С – коефікієнт випромінювання тіла: С = x*С₀, С₀ – к-т випромінювання абсолютно чорного тіла С₀ = 5,68 Ват/(м²*К⁴), x – ступінь чорноти тіла(сталь – 0.82, алюміній – 0.11).

Кількість енергії, що випромінюється в одиницю часу у менш нагрітий простір становить:

На відміну від твердих тіл, гази випромінюють енергію не лише поверхнею а всім об’ємом а також в певних інтервалах довжини хвиль. Значною випромінювальною і вбирною здатністю, що важливо для практики, наділені багатоатомні гази (вуглекислота, водяна пара, аміак та ін.)

Дата добавления: 2014-01-14