Давление равновесного излучения

Исходя из представления о световых квантах, вычислить давление равновесного излучения на зеркальную стенку. [c.221]

Полное давление равновесного излучения найдем интегрированием этого выражения по всем углам падения [c.356]

Поскольку равновесное излучение является изотропным, то тензор напряжений излучения (1-93) вырождается в скаляр и давление равновесного излучения на оболочку во всех ее точках будет равно [c.67]

При очень высоких температурах (или очень низких плотностях газа), когда энергия и давление равновесного излучения сравнимы с энергией и давлением вещества, излучение следует учитывать при расчете ударной адиабаты (разумеется, предварительно следует проверить, устанавливается ли равновесие излучения с веществом в конкретных условиях задачи). [c.184]

Напоминаем, что относительная роль энергии и давления равновесного излучения тем больше, чем меньше плотность вещества ру р ilQ (в газе с неизменным числом частиц). Например, в полностью ионизованном водороде давление излучения равно давлению газа при Т = = 10 °К, если число частиц (протонов и электронов) п = 10 Цсм если же п = 10 1/сле , давления сравниваются при Т = 10 °К. [c.185]

Рис. 33. К расчету давления равновесного излучения на стенку

Давление равновесного излучения — 95 Дальний порядок 677 [c.796]

Вывод формулы Стефана — Больцмана. Выведем (14.5), исходя из термодинамических соображений. Рассмотрим равновесное излучение, находящееся внутри цилиндра с непроницаемыми для электромагнитных волн стенками. Наличие поршня в цилиндре позволяет нам изменять объем, занимаемый излучением. В исходном состоянии излучение характеризуется объемом V, давлением Р, температурой Т. [c.326]

Определить скорость звука в газе, нагретом до настолько высокой температуры, что давление равновесного черного излучения в нем сравнимо с давлением самого газа. [c.356]

В термодинамике равновесное излучение представляет собой систему, характеризуемую объемом V, температурой Т и давлением р. [c.207]

В гравитационном поле вертикально расположен высокий цилиндр с зеркальными стенками, заполненный равновесным излучением при температуре Т. Давление внизу, равное /з плотности энергии излучения, должно быть больше, чем наверху, на величину отнесенного к единице площади веса всех вышележащих слоев излучения. Но, с другой стороны, по закону Стефана Больцмана, плотность излучения всюду пропорциональна четвертой степени температуры, что приводит к равенству плотностей энергии излучения на всех уровнях гравитационного потенциала. Разъяснить возникшее противоречие. [c.221]

Саму же функциональную зависимость давления излучения от температуры (как и вообще термическое и калорическое уравнения состояния любой системы) с помощью только термодинамики определить невозможно (см. 5). Однако, используя электромагнитный характер излучения (т. е. привлекая законы электродинамики), можно выразить световое давление Р через плотность энергии равновесного излучения и и из общих законов термодинамики получить для него как термическое, так и калорическое уравнение состояния. Согласно электродинамике, имеем [c.146]

Таким образом, равновесное излучение характеризуется температурой Т, а также давлением р. Давление излучения называют еще световым давлением. Это название будет вполне понятно, если учесть, что излучение имеет электромагнитную природу, т. е. нагретые тела излучают электромагнитные волны различных частот. С изменением температуры интенсивность излучения, а соответственно и распределение энергии излучения по частотам изменяется. [c.161]

Излучаемую нагретыми телами энергию обычно называют излучением. Если тела излучают столько же энергии, сколько они поглощают ее от окружающих тел, и находятся в равновесии с излучением, то такое излучение называют равновесным. Температура равновесного излучения равна температуре тел, находящихся с ним в равновесии. Давление излучения называют световым давлением. С изменением температуры интенсивность излучения, а соответственно и распределение энергии излучения по частотам изменяются. [c.465]

Рассматривая равновесное излучение как фотонный газ, подчиняющийся законам идеальных газов, можно убедиться, что между давлением р и удельной внутренней энергией , отнесенной к единице объема, справедливо соотношение [c.465]

Равновесное излучение характеризуется температурой Т и давле-нием р. Давление излучения называют также световым давлением. [c.154]

Нетрудно усмотреть определенную (разумеется, чисто внешнюю) аналогию между равновесным излучением и газом и излучение, и газ обладают давлением и у излучения, и у газа энергия зависит [c.191]

Давление солнечного излучения удобно использовать для стабилизации, если космический аппарат необходимо ориентировать соответствующим образом относительно Солнца с целью терморегулирования, получения энергии или для наблюдения за Солнцем. Установив на космическом аппарате легкий руль, можно таким образом сместить центр давления относительно центра масс, что будет существовать устойчивая равновесная ориентация аппарата. [c.181]

Пропорциональность полной плотности равновесного излучения четвертой степени температуры следует непосредственно из второго начала термодинамики и известного из классической электродинамики положения о том, что давление изотропного поля излучения равно одной трети от плотности энергии pv = f/p/3. [c.104]

Показать, что в газе, нагретом до столь высокой температуры, что давление равновесного черного излучения в нем велико по сравнению с давлением самого газа, скорость звука пропорциональна квадрату температуры. [c.187]

Когда излучение внутри оболочки станет равновесным, не убирая пылинку, начнем бесконечно медленно адиабатически расширять оболочку, доведя объем излучения до исходного значения Уг. После этого удалим пылинку. Энергия пылинки бесконечно мала, а потому ее наличие может сказаться на общей энергии излучения в полости также бесконечно мало. С другой стороны, давление изотропного излучения зависит только от интегральной плотности энергии излучения и, но не от его спектрального состава. Поэтому работа, которую совершит световое давление при расширении оболочки, будет с точностью до. бесконечно малой величины равна внешней работе, совершенной над излучением при его сжатии. Отсюда следует, что в результате сжатия и последующего расширения энергия, а с ней и температура излучения не изменятся. [c.688]

Решение. Так как для равновесного излучения давление р равно трети плотности его энергии [c.191]

Задача 17. Оценить относительную флуктуацию давления р равновесного излучения на стенку полости объема V при температуре в. [c.59]

Вычислить для одного кубического сантиметра одноатомного газа дополнительную теплоемкость С . .л, вызванную содержащимся в нем равновесным излучением, если объем газа поддерживается постоянным, причем моль газа занимает объем V = 22,4-10 см /моль (такой объем занимал бы моль идеального газа при нормальных температуре и давлении). Сравнить с теплоемкостью самого газа (равной С газа = ЗЛ/2 И кал/(см К)). [c.95]

Интегрируя величину по всем частотам, получим полное давление, создаваемое равновесным излучением [c.96]

Таким образом, найденная из термодинамических рассуждений функция (2-31) показывает, что полная объемная плотность энергии равновесного излучения в вакууме пролорциональна четвертой степени абсолютной температуры системы. Подставляя (2-31) в (2-20) — (2-22), получаем выражения для полных величин интенсивности, поверхностной плотности и давления равновесного излучения [c.68]

По1дсчитаем теперь давление равновесного излучения на стенку, считая ее абсолютно черной. Нормальное давление, создаваемое фотонами с частотами (ю, ы + йы), падающими на стенку в [c.95]

Излучение черного тела. Может показаться, что электромагнитное поле нельзя рассматривать в рамках термодинамики, поскольку оно не является материальным телом. Однако это не так. Замкнутая полость, поддерживаемая при постоянной температуре, всегда заполнена электромагнитным излучением всех возможных длин волн, распространяющихся по всем направлениям. Оно оказывает давление на стенки полости и обладает энергией, которая, как и давление, является функцией температуры и объема. Короче говоря, такая замкнутая полость, заполненная излучением, представляет собой систему, к которой, как впервые установил Больцман (1889), с полным основанием применимы законы термодинамики. К этому времени Йозеф Стефан, учитель Больцмана, уже вывел из экспериментальных данных, что интенсивность излучения из отверстия в замкнутой полости, температура стенок которой всюду одинакова, пропорциональна Г-. Больцман сделал из этого результата правильный вывод, что плотность энергии и (Г) равновесного излучения пропорциональна четвертой степени температуры, и вывел эту зависимость с помощью термодинамики и электродинамики. Максвелл установил, исходя из своей теории электромагнетизма, что давление, оказываемое полем изотропного излучения, равно 7з от плотности Э ергии [c.93]

Величина в левой части уравнения (3.76), пропорциональная Т, представляет собой помноженное на /г отношение давления излучения к давлению вещества за фронтом ударной волны /гpvl/Pl Из (3.76) следует, что если давление излучения относительно мало, так что /гJЭvl/Pl 1, то к По, т. е. сжатие равно обычной величине ко = (у + 1)/(у— ) пределе очень сильной волны, когда кр 11р1 оо, сжатие к стремится к Аоо = = 7. Этого результата следовало ожидать, так как равновесное излучение с термодинамической точки зрения ведет себя как идеальный газ с показателем адиабаты у = 4/3 (см. 3 гл. II), соответствующим предельному сжатию в ударной волне, равному 7. [c.185]

Решение, а) Введем энергию Е, энтропию S и плотности энергии а знтротгаи и = EjV и s = SjV. Для изотропного равновесного излучения давление равно р = UI3, где U = аТ. Воспользовавшись вторым началом в dE + р dV [c.94]

Решение, а) Введем энергию Е, энтропию S в плотности енергии о ентрония и =я E/V и s = S/V. Для изотропного равновесного излучения давление равно р — UH, где U = аТ. Воспользовавшись вторым началом в dE + pdV [c.94]

Бели, поддерживая 0=сопз1, увеличивать объем системы, то число фотонов Ж будет расти пропорционально за счет их испускания стенками полости (в этом равновесное излучение похоже на насыщенный пар над испаряющей его жидкостью). Далее, давление р = ы(в)/3 является функцией только температуры, т. с. изотермы на р—У-диаграм ме имеют вид горизонтальных параллельных прямых (рис. 34) (тоже как для насыщенного пара), а энергия [c.97]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...