Излучение и поглощение энергии серыми телами

Излучение и поглощение энергии серыми телами [c.287]

Закон Кирхгофа устанавливает количественную связь между энергиями излучения и поглощения ДЛЯ серых и абсолютно черного тел. [c.106]

Закон Кирхгофа (1882 г.) устанавливает количественную связь между энергиями излучения и поглощения поверхностями серых и абсолютно черны Х тел. Этот закон можно получить из баланса лучистой-энергии для излучающей системы, состоящей из относительно большого замкнутого объема с теплоизолированными стенками и помещенных в него тел. Для каждого из этих тел в условиях термодинамического-равновесия энергия излучения равна поглощенной энергии [c.374]

Закон Кирхгофа устанавливает количественную связь между энергиями излучения и поглощения для серых и абсолютно черного тел. Он указывает, что отношение излучательной способности тела к его поглощательной способности одинаково для всех тел и зависит только от температуры, т.е. для всех тел при данной температуре [c.81]

Таким образом, поток частиц углерода больших размеров излучает и поглощает энергию, как серое тело, в то время как частицы углерода малых размеров обладают явно выраженной селективностью излучения и поглощения. [c.120]

Серое тело обладает интегральным излучением (и поглощением), причем поглощает во всем интервале длин волн одну и ту же долю падающей лучистой энергии. [c.38]

Процесс теплообмена излучением между диффузно-серыми телами осложнен по сравнению с аналогичным процессом для черных тел, многократным поглощением и отражением. Энергия собственного излучения, испускаемая первым телом в сторону второго, частично поглощается последним, а частично отражается и возвращается первому телу, там вновь частично поглощается, а частично отражается и падает на второе тело и т. д. В то же время второе тело испускает энергию собственного излучения в сторону первого, которое также многократно поглощается и отражается. [c.286]

Тело, обладающее таким свойством, называется абсолютно серым (по аналогии с областью видимого глазом излучения). Подобное тело не различает качественных особенностей падающей энергии. Какой бы спектральный состав ни имела облучающая абсолютно серое тело энергия, им будет поглощена при фиксированной собственной температуре одна и та же относительная доля лучистого потока, т. е. его общий коэффициент поглощения А будет, подобно монохроматическому коэффициенту поглощения А , физической константой. [c.195]

В предыдущих главах было показано, что для расчетов процесса излучения необходимо знание оптических характеристик материалов — коэффициентов поглощения, отражения, преломления и т. д. Эти характеристики вряд ли могут быть достаточно полно определены теоретически— уровень развития теории еще недостаточен для описания требуемых процессов, протекающих при излучении реальных поверхностей, в газах и жидкостях, в системе тел и т. д. Поэтому интенсивное развитие получили экспериментальные методы, а также методы, основанные на использовании быстродействующих вычислительных машин, позволяющие производить требуемые расчеты. Имеется определенный прогресс и в традиционной методике перехода от черных тел к реальным, не серым, особенно для зеркальных поверхностей, число которых, в связи с развитием техники обработки поверхности и переходу к напыленным и тонким пленкам, непрерывно растет [78]. Имеются достижения и в области расчетов излучения газов с учетом их структуры. Однако, в общем следует констатировать, что между теорией излучения, экспериментом и требованиями современных методов расчета все еще существует большой разрыв. Объясняется это чрезвычайной сложностью процесса переноса энергии фотонов. Укажем основные. трудности. Во-первых, в расчетных методах должны использоваться спектральные свойства материалов. Связано это с тем, что коротковолновые фотоны взаимодействуют с материалами иначе, нежели длинноволновые фотоны. Вместе с тем, большинство экспериментальных данных относятся именно к интегральным величинам, которые в этом смысле практически могут быть использованы лишь для серых тел. [c.175]

Связь между излучающей и поглощающей способностями тела устанавливается законом Кирхгофа, согласно которому наибольшее возможное количество энергии излучается абсолютно черным телом, а количество энергии, излучаемой единицей поверхности любого другого тела, пропорционально коэффициенту его поглощения. Для доказательства этого положения рассмотрим две параллельные поверхности (рис. 15.1), одна из которых серая, а другая абсолютно черная. Температура, поверхностная плотность излучения и коэффициент поглощения серого тела — Т, Е, А, а черного — соответственно Гд, о, А = = 1. Приток лучистой энергии на серую поверхность АЕ , а расход Е. Очевидно, что при Т — приток и расход лучистой энергии должны быть одинаковыми, т. е. Е == АЕ или / = А. Если отношение поверхностных плотностей излучения серого тела Е и абсолютно черного тела при одинаковой температуре, называемое степенью черноты серого тела, обозначить а, то закон Кирхгофа выразится равенством [c.264]

Во второй главе было сказано, что при освещении предметов возникают три явления отражение, поглощение и пропускание света. В случае, когда все лучи белого света в равной степени отражаются от предмета, он не имеет окраски, т. е. имеет белый или серый цвет. При избирательном поглощении световых лучей определенных длин волн возникает окраска тела в цвет, отражаемый его поверхностью. Так, зеленая поверхность отражает зеленые лучи, а все остальные поглощает. Отражательная способность цветных поверхностей изменяется в зависимости от спектрального состава освещения и имеет определенный спектральный коэффициент отражения (рЯ) для каждой длины волны, который показывает долю отражаемой энергии для данного монохроматического излучения. [c.228]

Трех- и многоатомные газы обладают способностью к излучению и поглощению лучистой энергии, но в отличие от излучения и поглощения черного и серых тел эта способность относится к лучам не всех, а только определенных длин волн, т. е. спектр излучения и поглощения у гаэов не сплошной, а селективный. Таким образом, лучи некоторых длин волн проходят через слой трехатомного газа, не изменяя своей интенсивности, а другие уменьшают ее, причем уменьшение интенсивности зависит от свойств газа и толщины его слоя. Равным образом, если слой трех- или м ногоатомиого газа движется вдоль поверхности нагрева, то он передает ей тепло не только соприкосновением, но и посылая лучи определенных длин волн. Тепловой поток излучением определяется как свойствами газа, так и толщиной его слоя. [c.56]

Цветовой метод. Если известно распределение энергии в спектре абсолютно черного тела, то по положению максимума кривой на основании закона смещения Вина (24.10) можно определить температуру. В тех случаях, когда излучающее тело не является абсолютно черным, применение формулы Планка не имеет смысла, так как для таких тел распределение энергии по частотам отличается от планковского. Исключение составляют так называемые серые тела, у которых коэффициент поглощения остается приблизительно постоянным в щироком интервале частот. Такими серыми телами являются уголь, некоторые металлы, оксиды. Если тело не является серьги, но его спектр излучения не слишком отличается от спектра абсолютно черного тела при некоторой температуре, то по максимуму излучения определяют его температуру, которую называют цветовой. Таким образом, цветовая температура есть температура абсолютно черного тела, максимум излучения которого совпадает с максиму.мом излучения исследуемого тела. Так, сопоставление графиков распределения энергии в спектре абсолютно черного тела при температуре 6000 и 6500 К II распределения энергии в солнечном спектре (рис. 25.3) показывает, что Солнцу можно приписать температуру, равную при.мерно 6500 К. [c.151]

Закон Кирхгофа устанавливает связь между излучательной и поглощательной способностями серых и абсолютно черного тел. Его можно получить из теплового баланса излучающей системы, состоящей из относительно большого замкнутого пространства с теплоизолированными стбнками и помещенных внутри него двух тел. Перенос тепла за счет теплопроводности и конвекции отсутствует. При температурном равновесии каждое из этих двух тел излучает энергию, равную соответственно Е Рх и 2- 2. Если плотность падающего излучения окружающих стенок пространства составляет величину Ес, а коэффициенты поглощения тел равны Л1 и Лг, то они поглощают энергию в количествах ЕсА Р п ЕсАар2. Следовательно, уравнения теплового баланса имеют вид [c.351]

Поверхность КА поглощает солнечный поток и игре-излучает поглощенную энергию в инфракрасном спектре. Для абсолютно черного тела количества поглоидаем-ого и излучаемого тепла при техмпературном равновесии будут наибольшими. В случае белого органического покрытия доля поглощенного солнечного -излучения значительно меньше, а излучательная способность близка к излучательной способности абсолютно черного тела, поэтому температура поверхности будет ниже. Для покрытия из, полированного алюминия или золота величина поглощеН нога солнечного потока находится в пределах 0,2—0,3, а излучательная способность очень низкая (0,03—0,05), поэтому температура позолоченной поверхности может быть достаточно высокой (500—600 К). В случае использования серого тела коэффициенты поглощения и излучения будут равны. При одинаковом уменьшении коэффициентов поглощения и излучения температура поверхности остается постоянной. Свойства большинства покрытий, используемых для теплозащиты.и терморегулирования, резко отличаются от свойств сероро тела. Покрытиями, которые приближаются к серым телам, являются черные краски (Лэ 8 — 0,9) и краски, пигментированные алюминием Ad —8 0,4). [c.48]

В случае оптически тонкой и толстой сред уравгения переноса энергии излучения удается существенно ] простить. В частности, оптически тонкую среду можно считать прозрачной, т. е. в этом случае фотоны перемещаются в газе без поглощения и испускания, так как они не исгыты-вают столкновений. Поэтому в уравнении баланса энергии (5.1.18) величину следует считать равной нулю. Выражение для лучистого теплового потока на непрозрачней серой поверхности твердого тела имеет вид [c.206]

В заключение заметим, что зависимость от температуры весовых коэффициентов как для поглощающих серых газов, так и для лучепрозрачного газа, образующих модель селективно-серого приближения , связана с изменением спектрального распределения энергии излучения абсолютно черного тела в зависимости от температуры, приводящим к изменению долей энергии приходящихся на полосы поглощения газа и его окна прозрачности. [c.38]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...