Температура черная

Перенос тепла излучением и оптическая термометрия тесно связаны, поскольку в обоих случаях необходимо иметь соотношение между термодинамической температурой и количеством и качеством тепловой энергии, излученной поверхностью. В конце 19 в. на основе только классической термодинамики и электромагнитной теории были получены два важных результата. Первый — закон Стефана (1879 г.), согласно которому плотность энергии внутри полости пропорциональна четвертой степени температуры стенок полости. Второй —закон смещения Вина (1893 г.), который устанавливал, что, когда температура черного тела увеличивается, длина волны максимума излучения Хт уменьшается, так что произведение ХтТ сохраняется постоянным. Доказательство закона Стефана основано на трактовке теплового излучения как рабочей жидкости в тепловой машине, имеющей в качестве поршня подвижное зеркало, и использовании электромагнитной теории Максвелла, чтобы показать, что действующее на поверхность давление изотропного излучения пропорционально плотности энергии. Закон Вина вытекает из рассмотрения эффекта Доплера, возникающего при движении зеркала. В обоих законах появляется постоянный коэффициент пропорциональности, относительно которого классическая термодинамика не могла дать информации. [c.312]

Главная трудность при использовании оптической термометрии за пределами поверочных лабораторий состоит в измерении температуры тела, излучательная способность которого неизвестна. В большинстве промышленных применений измерение температуры черного тела — скорее исключение, чем правило. Значительно более вероятно, что объект, температуру которого необходимо измерить, представляет собой либо чистую свободно излучающую металлическую поверхность, либо частично окисленную металлическую поверхность, смесь расплавленного металла и шлака, частично затемненную дымом, или даже полупрозрачный объект, такой, как расплавленное стекло. Встречаются как чисто зеркальные, так и почти диффузные поверхности. Первые во многих отношениях проще, однако, как [c.383]

Рис. 7.42. Сумма отраженного и испущенного излучений с поверхностью нержавеющей стали при 211 °С и температурах черного тела от 201 до 221 °С [10].

Ti — температура черной поверхности [c.532]

Из изложенного в предыдущих параграфах ясно, что использование раскаленного тела в качестве источника света тем более выгодно, чем выше температура этого тела. Действительно, с повышением температуры не только быстро увеличивается общая излучаемая мощность, но растет также относительная доля лучистой энергии, приходящейся на видимую часть спектра. По закону Стефана — Больцмана суммарная интенсивность возрастает для черного тела пропорционально четвертой степени температуры. Но интенсивность более коротковолновых участков спектра растет гораздо быстрее, особенно при не очень высоких температурах. Так, вблизи температуры красного каления общая энергия видимого спектра платины растет пропорционально тридцатой степени температуры и даже вблизи белого каления — все еще пропорционально четырнадцатой степени температуры. Интенсивность желтых лучей возрастает вдвое, когда температура черного тела изменяется от 1800 до 1875 К, т. е. всего на 4%. [c.706]

При дальнейшем повышении температуры черного тела излучение, приходящееся на полезную для освещения часть спектра, конечно, растет, но доля его в общей излучаемой энергии падает, так что дальнейшее повышение температуры неэкономно с точки зрения светотехники. [c.707]

Цветовая температура (Х(, к ) есть приближенно температура черного тела, для которого красно-синее отношение равно такому же отношению для измеряемого тела с истинной температурой Т, т. е. [c.906]

Соотношение (2.1.8) известно как закон смещения Вина. Он показывает, что при возрастании температуры черного тела максимум функции ф (А, Т) смещается в сторону более коротких волн. На рис. 2.2 приведены экспериментальные кривые ф (А, Т) для различных температур они подтверждают закон смещения Вина и позволяют определить постоянную Вина. [c.40]

Температура черного тела, испустившего излучение определенной частоты,, и называется температурой его излучения. [c.145]

В опытах на первой установке исследовалось излучение запыленных продуктов сгорания, и поэтому для оценки степени черноты последних требовалось знать температуру пылегазового потока. В опытах на второй установке изучалось поглощение холодным пылевоздушным потоком излучения от постороннего абсолютно черного источника высокой температуры. Поэтому здесь для оценки коэффициентов поглощения необходимо было знать температуру черных излучателей. Последняя измерялась десятью термопарами, заделанными на внутренней поверхности керамических цилиндров. [c.193]

Т — абсолютная температура черного излучателя, °К е —основание натуральных логарифмов [c.35]

Из этого уравнения следует, что интегральная поглощательная способность реального тела по отношению к черному падающему излучению зависит в общем случае не только от температуры тела, но и от температуры черного излучателя. [c.55]

Лучистая температура печи Тп, под которой понимается температура черного излучателя, расположенного вблизи поверхности нагреваемых тел и передающего им такое же количество тепла, как все источники излучения рабочей камеры печи (факел, пламя, газы, стенки, свод и др.), определяется по формуле [c.681]

На фиг. 19—5 представлено спектральное распределение плотности полусферического излучения абсолютно черного тела для среднего интервала температур по длинам волн спектра, выраженных в микронах. Плотность излучения падает в области очень малых и больших длин волн и быстро увеличивается с повышением температуры черного тела. В области невысоких температур [c.462]

Яркостная температура Ть 1Тз] Температура черного тела, при которой для данной длины волны (частоты, волнового числа) оно имеет ту же спектральную плотность энергетической яркости, что и рассматриваемый тепловой излучатель. В визуальной пирометрии в качестве данной используют длину волны 655 нм [c.308]

Цветовая температура Тс Температура черного тела, при которой его излучение имеет ту же цветность, что и рассматриваемое излучение (цветность по ГОСТ 13088—67) [c.308]

Радиационная пирометрия. Закон Стефана — Больцмана для интегрального потока энергии излучения является теоретической основой радиационной пирометрии. Приборы, предназначенные для измерения температуры тела по тепловому действию его полного излучения, называются пирометрами полного излучения. Эти пирометры градуируются по черному излучателю, и поэтому при измерении температуры черного тела их показания дают действительное значение измеряемой температуры. При измерении температур реальных фи- [c.315]

При более высокой, но неизвестной температуре черного тела Т аналогично имеем [c.317]

Цветовая температура источника — температура черного тела, которое имеет то же относительное спектральное распределение, что и изучаемый источник. [c.320]

Цветовой температурой источника является температура черного тела, которое для длин волн Xj и Xj обладает таким же отношением монохроматических яркостей, что и исследуемый источник. [c.320]

Совершенно отличный метод компенсации при недостатке сведений об излучательной способности основан на поляризации теплового излучения, испущенного и отраженного под углами, далекими от нормального. Метод основан на предложении, сформулированном Тингвальдом [82] и позднее усовершенствованном Мюрреем [59] и Берри [10]. Принцип метода заключается в следующем. Излучение черного тела не поляризовано, поэтому, если оно отражается от горячей металлической поверхности на большие углы, суммарное (испущенное и отраженное) излучение будет поляризованным, если только температура отражающей поверхности не равна температуре черного тела. Это иллюстрируется рис. 7.41. [c.389]

Закон смещения Вина. Произведение длины, волны Дмакс соответствующей максимуму излучения, и температуры черного тела остается постоянным при и гменении его температуры [c.410]

Согласно закону (8. 14), значение /-микс уменьшается с ростом температуры. Следовательно, происходит смещение максимума кривой Г) в сторону коротких длин волн. Эту особенность черного тела иллюстрирует рис. 8.1, на котором изображены спектральные зависимости для двух значений температуры черного тела, отличающихся в два раза. Заметим, что кривые на этом рисунке построены для температур 3000 К (/) и 6000 К (II), примерно соответствующих температуре нити мощной лампы накаливания (I) и Солнца (//). При повышении в два раза температуры излучателя максимум излучения переместился из инфракрасной области в оптимальную для визуального наблюдения зеленую часть видимого спектра (/. 5000А), где, как известно, чувствительность глаза наибольшая. Площадь кривой, характеризующая интег ральную энергетиче скую светимость, при повышении в два раза температуры возросла к 16 раз. [c.410]

Закон смещения (так же как закон Стефана—Больцмана) при меним лишь к черным телам. Однако для некоторых нечерных тел отклонение максимума кривой от л икс измеренного при этой же температуре черного тела, оказывается относительно небольшим. Этим обстоятельством пользуются для измерения температуры некоторых нечерных тел. [c.410]

Для того чтобы завершить рассмотрение стандартных приложений законов черного тела, кратко охарактеризуем эффективность тех или иных источников при использовании их для целей освещения. Хорошо известно, что лампа накаливания с вольфрамовой нитью вошла в практику в конце прошлого столетия и сыграла громадную роль в условиях жизни и труда людей во всем мире. По сей день этот простой и удобный источник света широко используют в быту и на производстве. Многочисленные научные и инженерные исследования позволили увеличит] срок службы лампы накаливания и другие ее эксплуатационные качества, но мало что могли изменить в зф(1зективности этого источника света, т.е, в увеличении доли энергии, которая может быть использована для целей освещения окружающего пространства. Достаточно взглянуть на рис. 8.1, где изображена светимость черного тела для двух температур, а вертикальными линиями ограничена видимая часть спектра (4000 — 7000А), чтобы оценить, сколь малая доля излучения черного те.па может быть эффективно использована в этих целях, даже в том случае (Т = 5000 К), когда /-макс совпадает с зеленой областью спектра, в которой чувствительность глаза наибольшая. Расчеты показывают, что при этих оптимальных условиях лишь около 13% всей излучаемой энергии может быть использовано для освещения. Значительно меньшая часть энергии черного тела может быть утилизирована в том случае, когда его температура составляет примерно 3000 К и максимум излучения находится в инфракрасной области спектра (вблизи 1 мкм). Дальнейшее уменьшение температуры черного тела приведет к еще более низкому коэффициенту использова1шя излучаемой энергии. [c.415]

Рассчитать мощность, поглощаемую термоэлементом, если отверстие черного тела есть квадрат со стороной 4 мм, расположенной перпендикулярно к оси линзы. Линза (диаметр 40 мм, фюкусное расстояние 40 см) отображает отверстие на термоэлемент в натуральную величину потери на отражение и поглощение в лнн.зе равны 9%, потери на отражение от термоэлемента — 1%. Температура черного тела Т = 1000 К. [c.904]

Радиационная температура Гд,, Гд — температура черного тела, при которой его энергетическая светимость равна энергетической светимости рассматриваемого теплового излучателя ((11тГд = 0, [c.190]

Яркостная температура — температура черного тела, для которой для данной длины волны (частоты, волнового числа) оно имеет ту же спектральную плошость энергетической яркости, что и рассматриваемый тепловой излучатель = [c.190]

Длина волны X max, СООТВСТСТВуЮЩЗЯ МЭКСИ муму функции спектрального распределения, при повышении температуры черного тела смешается в сторону более высоких частот при этом закон смещения принимает вид [c.141]

Оба раствора можно хранить в обычной стеклянной посуде. Перед использованием растворы (1 1) смешивают в парафини(рованной (или парафиновой) чашке и добавляют несколько капель туши. После нанесения раствор сушат при комнатной температуре. Чернила для 17 259 [c.259]

Ге на размер зерна и механические свойства листа толщиной 15 мм из конструкционной стали 1 lMnNi53, вязкой при низких температурах (черные кружочки — катаное состояние [c.316]

Радиационная температура м Температура черного тела, при которой его энергетическая светимость (излучательность) равна энергетической светимости (излу -чательности) рассматриваемого теплового излучателя [c.308]

Квазимонохроматическив пирометры, измеряющие температуру по монохроматической яркости, градуируются по черному излучателю. Поэтому только при измерении температуры черного тела их показания будут соответствовать действительной температуре. При измерении температуры реальных физических тел, характеризующихся меньшей излучательной способностью, чем черное тело, показания квази-монохроматических пирометров определяют не действительную, а так называемую яркостную температуру тела. [c.317]

Квазимонохроматическим пирометро.м измеряют отношение яркости объекта, температуру которого необходимо измерить, к яркости источника излучения (черного тела). Таким же способом экстраполируют шкалу в область высоких температур при воспроизведении ее от точки затвердевания золота. Обозначая через Гд температуру черного тела при температуре затвердевания золота и используя формулу (9.7), получаем [c.317]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...