Тепловые лучи

Тепловое излучение есть результат превращения внутренней энергии тел в энергию электромагнитных колебаний. При попадании тепловых лучей (волн) на другое тело их энергия частично поглощается им, снова превращаясь во внутреннюю. Так осуществляется лучистый теплообмен между телами. [c.90]

В большинстве твердых и жидких тел поглощение тепловых лучей завершается в тонком поверхностном слое, т. е. не зависит от толщины тела. Для этих тел тепловое излучение обычно рассматривается как поверхностное явление. В газе в силу значительно меньшей концентрации молекул процесс лучистого теплообмена носит объемный характер. Коэффициент поглощения газа зависит от размеров ( толщины ) газового объема и давления газа, т. е. концентрации поглощающих молекул. [c.91]

Будем рассматривать дисперсную среду как систему, в которой твердые частицы и газ способны взаимодействовать с внешним излучением в различных частях спектра. Это означает, что компоненты сквозного потока могут поглощать, рассеивать или пропускать тепловые лучи, а также могут обладать собственным излучением. Подчеркнем, что такого рода возможности имеются лишь в системах частицы — газ . В случаях, когда дисперсионная среда — капельная жидкость, никакого радиационного переноса быть не может (A Qt.h = AiQ =0), так как твердые тела и жидкость для тепловых лучей практически не прозрачны. В псевдоожиженных жидкостью системах в отличие от проточных все же может иметь место радиационный нагрев через свободную поверхность кипящего слоя, отсутствующую в сквозных потоках. Для газодисперсных систем изменение лучистой энергии в рассматриваемом конечном объеме элементарной ячейки дисперсного потока А п за время At определится разностью энергии поглощенного ячейкой падающего извне излучения и энергии собственного излучения этого элемента [c.42]

Если поверхность поглощает все падающие на нее лучи, т. е. Л = l, =0и )==0, то такую поверхность называют абсолютно черной. Если поверхность отражает полностью все падающие на нее лучи, то такую поверхность называют абсолютно белой. При этом R = I, А = О, D = 0. Если тело абсолютно проницаемо для тепловых лучей, ToD = l, =0иЛ=0. В природе абсолютно черных, белых и прозрачных тел не существует, тем не менее понятие о них является очень важным для сравнения с реальными поверхностями. [c.459]

Кварц для тепловых лучей непрозрачен, а для световых и ультрафиолетовых прозрачен. Каменная соль прозрачна для тепловых и непрозрачна для ультрафиолетовых лучей. Оконное стекло прозрачно для световых лучей, а для ультрафиолетовых и тепловых почти непрозрачно. Белая поверхность (ткань, краска) хорошо отражает лишь видимые лучи, а тепловые лучи поглощает также хорошо, как и темная. Таким образом, свойство тел поглощать или [c.459]

Излучение газообразных тел резко отличается от излучения твердых тел. Одноатомные и двухатомные газы обладают ничтожно малой излучательной и поглощательной способностью. Эти газы считаются прозрачными для тепловых лучей. Газы трехатомные (СО2 и НаО и др.) и многоатомные уже обладают значительной излучательной, а следовательно, и поглощательной способностью. При высокой температуре излучение трехатомных газов, образующихся при сгорании топлив, имеет большое значение для работы теплообменных устройств. Спектры излучения трехатомных газов, в отличие от излучения серых тел, имеют резко выраженный селективный (избирательный) характер. Этн газы поглощают и излучают лучистую энергию только в определенных интервалах длин волн, расположенных в различных частях спектра (рис. 29-6). Для лучей с другими длинами волн эти газы прозрачны. Когда луч встречает [c.472]

Тело, для которого D = 1, а А R = G, пропускает всю лучистую энергию и называется абсолютно прозрачным. Тела, для которых 0< D < ], называются полупрозрачными. Многие твердые тела и жидкости для тепловых лучей практически не прозрачны. Существуют тела, которые прозрачны только для определенных длин волн. Например, оконное стекло прозрачно для световых лучей и почти не прозрачно для ультрафиолетовых, а кварц прозрачен для световых fi ультрафиолетовых, но не прозрачен для тепловых. [c.218]

Инфракрасные (тепловые) лучи 0,76. .. 400 [c.54]

Следует отметить, что при умеренной температуре источника излучения цвет поверхности не определяет ее поглощающую способность. Так, например, у снега коэффициент поглощения А = 0,985, т. к. снег поглощает тепловые лучи, но не потощает световые (видимые). [c.56]

Различные тела обладают различной способностью к поглощению лучей и излучению их. Тело, способное полностью поглощать тепловые лучи любой длины волны и обладающее максимальной способностью к излучению (оба эти свойства связаны между собой), называется черным или абсолютно черным телом. [c.248]

Тепловые лучи не охватывают всех длин волн от О до оо. Однако интегрирование в этих пределах допустимо вследствие пренебрежимо малого теплового эффекта лучей с остальными длинами, и делается это для удобства интегрирования. [c.250]

Ранее уже говорилось, что когда тепловой луч встречает на своем пути твердое тело, то он частично поглощается, частично же отражается. Когда такой луч встречает на своем пути слой газа, способного к поглощению луча с данной длиной волны, то этот луч частично поглощается, частично же проходит через толщу слоя и выходит с другой стороны слоя с интенсивностью, меньшей, чем при входе. Ввиду селективного характера спектра газов здесь может идти речь только об интенсивности лучей с определенной длиной волны, которую мы будем обозначать (монохроматические излучение и поглощение). [c.262]

Рис. 7-9. Поглощение теплового луча слоем газа.

У большинства твердых и жидких тел поглощение тепловых лучей воспринимается лишь поверхностными слоями и для них [c.208]

Если поверхность поглощает тепловые лучи, но не поглощает световые, она не кажется черной. Более того, наше зрение может воспринимать такую поверхность как белую— например, снег, для которого Л=0,98. Стекло, прозрачное в видимой части спектра, почти не прозрачно для тепловых лучей (Л= =0,94). [c.104]

Инфракрасные (тепловые)-лучи. . .. 0,76,г—400 [c.181]

Газообразные тела не отражают, но могут поглощать и пропускать лучи для них = 0 и A- -D=. Продукты сгорания, содержащие углекислоту и водяные пары, являются полупрозрачными по отношению к тепловым лучам. [c.182]

При прохождении тепловых лучей через газ их энергия уменьшается, т. е. происходит ослабление лучей. Это ослабление определяется количеством молекул газа, находящихся на пути лучистого потока, которое пропорционально парциальному давлению р,- поглощающего тепловые лучи газа и длине пути луча s. Кроме того, поглощательная способность газа зависит от его температуры и, таким образом, A — f T, pis). [c.191]

Уравнением теплопередачи является уравнение Стефана — Больцмана. Однако это уравнение в его классической форме отображает случай, когда температуры излучающего и лучевоспринимающего тел одинаковы по всей их поверхности, сами эти тела абсолютно черны, а среда, разъединяющая их, вполне прозрачна для тепловых лучей. В топке эти условия не соблюдаются по следующим причинам [c.307]

Лучистым теплообменом, или радиацией, называется перенос энергии в форме электромагнитных волн. Теплообмен излучением, или радиацией, может происходить между телами, находящимися на расстоянии друг от друга. Лучеиспускание свойственно всем телам. Каждое из них постоянно излучает и постоянно поглощает лучистую энергию. Испускание тепловых лучей связано с температурой тела чем выше температура, тем интенсивнее испускание тепловых лучей. [c.90]

Абсолютно черных, белых и прозрачных тел в природе нет в применении к реальным телам эти понятия условны. Значения Л, R и О зависят от природы тела, его температуры и спектра падающего излучения. Например, воздух для тепловых лучей прозрачен, но при наличии в нем водяных паров или углекислоты он становится полупрозрачным. [c.151]

Вместе с этим имеются тела, которые прозрачны лишь для определенных длин волн. Так, например, кварц для тепловых лучей [c.151]

В зависимости от длины волны Я лучи обладают различными свойствами. Наименьшей длиной волны обладают космические лучи 1 = 0,1 А -f- 10 А (где А — ангстрем, единица длины, 1А = мм). Гамма-лучи, испускаемые радиоактивными веществами, имеют длину волны до 10А лучи Рентгена — = 10- 200А ультрафиолетовые лучи — 1 = 200А 0,4 мк мк — микрон, 1 мк — 0,001 мм) световые лучи — Я, = 0,4 -0,8 мк инфракрасные, или тепловые, лучи — Я, = 0,8- 400 мк радио или электромагнитные лучи — X > 400 мк. Из всех лучей наибольший интерес для теплопередачи представляют тепловые лучи с Я = 0,8- 40 мк. [c.458]

В различных областях техники довольно часто встречаются случаи, когда требуется уменьшить передачу теплоты пзлученпем. Например, нужно оградить рабочих от действия тепловых лучей в цехах, где имеются поверхности с высокими температурами. В других случаях необходимо оградить деревянные части зданий от лучистой энергии в целях предотвращения воспламенения следует защищать от лучистой энергии термометры, так как в противном случае они дают неверные показания. Поэтому всегда, когда необходимо уменьшить передачу теплоты излучением, прибегают к установке экранов. Обычно экран представляет собой тонкий металлический лист с большой отражательной способностью. Температуры обеих поверхностей экрана можно считать одинаковыми. [c.471]

Теоретический расход холода (тепла) в этом случае должен равняться тепловыделениям (теплопоглощению) человека, что должно дать экономию в мощности по крайней мере в 5 раз. Однако практически невозможно осуществить поверхность, не поглощающую тепловых лучей. Поглощенное тепло отводится от поверхностей путем конвекции к воздуху комнаты. Это является первым источником теплопотерь. Кроме того, необходимость смены воздуха в помещении (проветривание) требует охлаждения (нагрева) приточного воздуха. Поэтому практически экономия холода (тепла) получается меньшей. Одноэтажный дом, в котором была осуществлена опытная установка кондиционирования воздуха, имел следующие показатели общая площадь 168 м объем 460 м площадь наружных стен 149 м площадь остекления 56 м . Стены — бревенчатые (0150 мм) с обшив кой из красного дерева, пол — бетонный по земле, крыша— плоская с изоляцией войлоком. Стены и потолок были оклеены внутри тисненными обоями из плотной бумаги, покрытой слоем алюминиевой фольги толщиной 0,01 мм. Фольга в свою очередь была покрыта тонким слоем (1 мкм) подкрашенного лака, прозрачного в инфракрасной области спектра, но поглощающего тепловое излучение в видимой части спектра. Цвета этого лака подбирались так, чтобы, создав приятное для глаз восприятие, не уменьшать значительно отражательную [c.238]

Если предмет поглощает все лучи, то он зрительпо воспринимается как черное тело. Если же поверхность поглощает все лучи, кроме видимых, то она не кажется черной, хотя по лучистым свойствам может быть близка к абсолютно черному телу. Например, снег но поглощательной способности (А = 0,95 0,98) относится к абсолютно черным телам, хотя имеет белый цвет. Дело в том, что белая поверхность xoponjo отражает только видимые (световые) лучи, что используется в жизни белые костюмы, окраска вагонов-рефрижераторов, цистерн и т. д., а невидимые тепловые лучи белая краска н ткань поглощают так же хорошо, как и темные поверхности. [c.218]

Таким образом, цветовые и оптпческне ощущения человека не всегда соответствуют способностям тела отражать, поглощать или пропускать тепловое излучение. Для поглощения и отражения тепловых лучей решающую роль играет шероховатость поверхности чем она больше, тем больи1е энергии поглощает и излучает поверхность. Пример со снегом свидетельствует о том, что для защиты аппаратов от воздействия теплового излучения их поверхность должна быть не только белой, но и очень гладкой. [c.218]

При прохождении через пространство тепловые лy и обнаруживают все свойства, присущие электромагнитньм волнам. Например, тепловые лучи обладают способностью к интерференции, когда лучи, исходящие из одного истог-ника и движущиеся по разным направлениям, соединяются вновь. Вообще говоря, возможна поляризация тепловь х лучей, откуда следует, что эти лучи носят характер поперечных волн однако, как правило, термическое излучение не является поляризованным. Таким образом, природа теплового излучения та же, что и других электромагнитных волн. [c.141]

Излучение есть результат внутриатомных процессов. В настоящем разделе нас будет интересовать расчетная сторона теплообмена излучением, и поэтому мы не будеи рассматривать физическую природу лучистой энергии. Отметим лишь, что тепловые лучи представляют собой электромагнитные колебания с длиной волны X от 0,76 до 353 мк (это так называемое инфракрасное излучение). [c.248]

В начале этой главы отмечалось, что теплообмен излучением широко используется в различных областях техники и в особенности в паровых котлах. Однако в некоторых случаях стремятся уменьшить в [ияние теплообмена излучением и прибегают к защите от лучистой энергии. Это имеет место, например, тогда, когда нужно оградить от действия тепловых лучей людей, работающих в цехе, где имеются поверхности с высокой температурой в других случаях нужно оградить от лучистой энергии отдельные части машин и сооружений от действия лучистой энергии защищают термометры, когда хотят измерить температуру какой-либо газовой среды (например, воздуха), так как при поглощении тепловых лучей ртуть в термометре дополнительно нагревается и температура ртути в этом случае не равна измеряемой температуре газа. [c.259]

Если т =1 (а = р = 0), то тело прон1Н1аемо для тепловых лучей (диатермично). [c.385]

Твердые тела и жидкости для тепловых лучей практически непрозрачны (т = 0), т. е, атермичны. Для таких тел [c.385]

Тело, пропускающее через себя полностью все лучи без отражения, и поглощения, называют диатермичным-, для него D= иЛ=0 = / . Чистый сухой воздух, вполне прозрачен для тепловых лучей, которые проходят через него, не отражаясь и не поглощаясь. Однако, если в воздухе содержится пыль или трехатомные газы (углекислота, водяные пары и др.), то он не лучепрозрачен. Прозрачны такие твердые тела, как стекло и слюда, но большинство реальных твердых тел практически непрозрачно и поэтому для них D = 0 и = [c.182]

Излучение газов обусловлено колебательными движениями атомов в молекулах, возникающими при соударениях молекул. Газы, молекулы которых состоят из однородных атомов (водород, кислород и азот), практически не излучают тепловых лучей и совершенно лучепрозрачны. Тр ехатомные газы и газы, характеризуемые большей атомностью, обладают значительной поглощательной и, следовательно, лучеиспускательной способностью. [c.191]

При прохождении тепловых лучей в поглощающей среде поглощенная энергия переходит в теплоту и снова излучается средой. Выще принималось, что среда, поглощая лучистую энергию, заметно ее не переизлучает. В более общем случае интенсивность среды вдоль луча будет уменьшаться вследствие поглощения, но и увеличиваться за счет собственного-излучения. Тогда вместо зависимости (18-1) уравнение переноса принимает вид [Л. 206] [c.422]

Твердые тела и некоторые жидкости (например, вода, спирты) для тепловых лучей практически непрозрачны (атермичны), т. е. ) = 0 в этом случае [c.151]

Газы также обладают способностью испускать и поглощать лучистую энергию, но для разных газов эта способность различна. Для одно- и двухатомных газов, в частности для азота (N2), кислорода (О2) и водорода (Нг), она ничтожна практически эти,газы для тепловых лучей прозрачны — диатермичны. Значительной из-лучательной и поглощательной способностью, имеющей практическое значение, обладают лишь многоатомные газы, в частности углекислота (СО2), водяной пар (Н2О), сернистый ангидрид (SO2), аммиак (NH3) и др. Для теплотехнических расчетов наибольший интерес представляют углекислый газ и водяной пар эти газы образуются при горении топлива. [c.169]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...