Оглавление:
Закон Кирхгофа
- Закон Кирхгофа устанавливает взаимосвязь между свойствами тела как поглотителя излучения. Эти свойства характеризуются способностью поглощать, с одной стороны, как излучатель, а с другой-как излучатель. С другой стороны, характеристики излучения характеризуются относительным коэффициентом излучения. Этот закон действует для всех объектов в природе, независимо от их свойств, так как он использует 1-й и 2-й принципы термодинамики по радиационному теплопередаче.
Однако выводы, которые мы приводим ниже, требуют довольно трудоемкого расчета. Однако она очень информативна, поскольку служит отличным инструментом для введения в суть проблем, связанных с лучистой теплопередачей. 2 очень большие объекты I и II имеют излучение одинаковой природы, то есть длина волны обоих излучений одинакова, и даже полностью в любом спектральном диапазоне region. At в то же время поверхности объектов находятся на очень небольшом расстоянии друг от друга, поэтому каждый луч, выходящий из одного объекта, неизбежно попадает в другой.
Требуется вычислить лучистый теплообмен между различными поверхностями и неизвестные температуры адиабатической поверхности. Людмила Фирмаль
Во-первых, мы предполагаем, что температура объекта различна, и ставим задачу расчета количества тепла, передаваемого в результате лучистого теплообмена. Давайте проследим, что происходит с энергией, высвобождаемой из тела I. To для этого выполните следующие расчеты Тело, которое я излучаю Тело II поглощает отсюда, 4 1 1-Lts тело II отражается Когда поглощать от отражения тела II я л-ЛНР Ар Тело I отражается от того, которое отражает тело II I l-Лп1-Л Тело II поглощает то, что отражает тело I 1 1-1 ЛП-Л-Ли И, опять же, отражает И Л —Л1 —Л11 —Л тела I к телу с отражением снова поглотить второй 1 1-Лц1-Л,1-ЛцЛ Но…
Вы можете делать точно такие же рассуждения, как и то, что высвобождается из тела II. To для этого вам просто нужно заменить индексы I и II на предыдущий расчет. Тело испускает 11 с Тело, которое я поглощаю—……. Четыре Тело, которое я отражаю Чтобы получить результат Излучения ХЛ 1 ХЛ-излучения 1-Л1 Анергия Q которая первоначально теряет энергию от всего тела Безразмерный тепловой поток Энергия, высвобожденная из тела, вычитает энергию, возвращенную обратно в тело I, и энергию, полученную из тела II. Из первого ряда вычислений, из собственного излучения, тело I будет поглощать энергию, которую можно вычислить как сумму значений линий r, s, m, p и т. Эта энергия 1…
Двадцать два. Где сумма геометрических рядов, в которых выражение в первой скобке убывает до бесконечности и таким образом Приведенное выражение принимает вид 11-ЛпЛ1-K. Согласно расчету 2-го ряда тела II, тело I поглощает Излучение тела II 1 1-го Lg, количество энергии которого равно L1 1. если мы рассмотрим si и результат, то получим 1-ЛЛ, пл. — в Здесь, если привести полученное выражение к общему знаменателю 1-го и. 1-й 1-й-1-в-ЛС Л ли л—ЛН-LrLts выражение для Q упрощается и принимает вид ч-л, в-Л, ли После этих предварительных исследований, вы можете легко перейти к закону Кирхгофа.
Здесь мы предполагаем, что начальная температура обоих объектов равна same. In в этом случае сам теплообмен излучения не может привести к появлению перепада температур, поэтому равномерность температуры следует поддерживать и в дальнейшем. Если температура обоих объектов одинакова, то она будет равна q 0.Это возможно только в следующих случаях, так как знаменатель не может быть равен бесконечности. Молекула равна нулю Эми Ли Эми Абсолютно черный Качество ЛЦ Л, 1.
Затем представьте себе совершенно произвольное тело, новое тело. Тогда уравнение 23 Формула 15 Двадцать четыре В таком виде закон Кирхгофа можно сформулировать следующим образом Отношение излучательной способности объекта к поглощающей способности черного излучения одинаково для всех тел, равно излучательной способности черного тела и зависит только от его температуры. Поэтому, если объект имеет очень большую поглощающую способность, близкую к 1, его излучательная способность также велика и приближается к излучательной способности черного тела. Если же, наоборот, поглощающая способность тела очень мала, то и излучательная способность должна быть очень мала.
При введении относительной излучательной способности е- 23 уравнение можно переписать как 1 е И, пожалуйста, изложите содержание следующим образом. Относительная излучательная способность объекта во всем диапазоне длин волн Черного излучения равна поглощающей способности того же объекта при той же температуре. 2 сумма изменений никаких. i. размер емкости L i может быть изменен. То есть способность железа D и величина отражательной способности R. Например, если мы предположим, что объект полностью прозрачен для данного излучения, то есть для D l, и поэтому не виден из рассматриваемого интервала длин волн, то мы можем использовать тот же метод в соответствии с уравнением 1.
Согласно закону Кирхгофа, E0 также должен существовать. Это означает, что организм вообще не может излучать радиацию. Элементы газов H2, O2, N2 и др., то есть газы, молекулы которых состоят из атомов 1 химического элемента, обладают этим свойством во всем диапазоне теплового излучения. Объект l, отражающий все, что на него падает, имеет, согласно уравнению I, способ пропускания и поглощающую способность D 0.Однако, согласно уравнению такого объекта, существует также e 0. Луч. Глянцевые металлические поверхности обладают этими свойствами в некоторой степени, но нельзя путать тот факт, что металл характеризуется особенно высоким коэффициентом поглощения.
- Коэффициент поглощения B — это коэффициент пропорциональности формулы 476, стр. 2. Этот коэффициент поглощения относится к той части излучения, которая уже проникла в тело за вычетом отражающей части, и поэтому не зависит от отражательной способности R. напротив, поглощающая способность а относится ко всему излучению, падающему на тело, и сильно зависит от уравнения 1 и R. Приведенный выше вывод закона Кирхгофа может быть выполнен для каждой длины волны в отдельности. Далее получаем соотношение, которое полностью соответствует формуле 24 и может быть расширено до любого числа bodies.
Двадцать пять. В этой секундной стрелке Кирхгоф говорит Отношение излучательной способности объекта на определенной длине волны и поглощающей способности на той же длине волны одинаково для всех объектов и зависит только от длины волны и температуры. Теперь, если ввести понятие спектральной плотности черноты ex, то она будет равна спектральной поглощающей способности, и мы можем записать ее в виде уравнения ЭК ЛК. Т. к. Следует отметить, что закон Кирхгофа исходит из условий теплового равновесия, то есть когда температура излучателя и тела, получающего излучение, равна.
Для некоторых поверхностей температура задана, а температура остальных считается изменяющейся адиабатически. Людмила Фирмаль
Этот закон строго действует только в этом случае, он одинаково применим к общему излучению и каждому интервалу длин волн, как в любом направлении, так и в степенях поляризации. Если кривая спектрального распределения испускаемой энергии известна о теле, см. Рис. 1. 172, он может быть использован для получения спектральной кривой распределения поглощения на рисунке 172. 173. 25а Фактически, отношение ex E JEi, по предположению, известно для каждой длины волны см. Рисунок 1. 172.In спектр поглощения, см.
Рисунок 1. Рисунок, линия, соответствующая черному телу, параллельна оси абсцисс координаты X, она отделена одним расстоянием. Затем, в соответствии с полученной зависимостью 25, уменьшают ординату каждой длины волны поглощения диаграммы поглощения с тем же соотношением, которое определяется кривой спектрального распределения энергии радиограммы. Из уравнения 25 на рис. 3, 172 и 173 следует, что объект, который не поглощает энергию на любой длине волны, не может иметь одну и ту же длину волны. Излучай ее. Для каждой длины волны Дана уравнение 1 также имеет следующий вид х-т-л Вол.
Полную энергию, выделяющуюся из серого объекта при температуре G, можно найти в следующем виде, исходя из Формулы 15 Эт, Т. 15.1 Формула 15a может быть использована для выбора излучателей в лучшем случае в качестве приближения. Точное значение этого Случаи могут быть получены только с использованием уравнений Et J ex, tA, T 156. Ниже приведены данные, характеризующие поглощение и отражательную способность некоторых твердых веществ и жидкостей. Например, как видно из графика на фиг. 174, согласно ашкинам. Следует обратить внимание на максимальные значения, которые возникают на длинах волн х 1,5 2 3 4,7 и 6 мкм.
Такие изгибы характерны также для тела, которое хорошо впитывает влагу, например гипс, известь. На рисунке 1 175 показаны результаты измерения мандерсом 2 толстого слоя воды. Такие задачи представляют особый интерес для области радиационной сушки, так как в этих условиях спектральный характер поглощения высушиваемого материала важен для выбора излучателя. Поглощение лака и растворителя также была измерена различными способами. Следует также отметить, Характеристики излучения учитываются бот-Эрка1 Рассмотрим алюминий в качестве примера вещества, которое является электрическим проводником. 176 показан график коэффициента отражения Rx по измерению Зибера.
Потому что пропускная способность алюминия равна Dx 0. На графике показано значение Lx 1-Rx simultaneously. As вы можете видеть, что отражательная способность глянцевой алюминиевой поверхности очень велика во всем диапазоне k. На рисунке показан график работы непроводника 177.Даже те машины, которые в видимом секторе стоят по 0,4. 0,8 мкм. белый. Например, с точки зрения теплового излучения, оксида цинка, эмали и др., скорее всего, будет черным телом, и этот факт важен для технологии нагрева. Согласно природе кривой поглощения, оксид алюминия, скорее всего, будет непроводящим. В технических расчетах особенно желательно знать значения полного отражения и поглощения.
Если вы знаете распределение интенсивности спектра излучения света используемого источника света на основе спектральных значений Rt и A, вы можете рассчитать суммарные характеристики. Зибер проводил эксперимент с нелленс-Трампом, который считался черным излучателем. Очевидно, необходимо было определить родство Получить значения R и A для каждой температуры источника излучения. Где D, m-интенсивность излучения черного тела, соответствующая закону планковского спектрального распределения. Температура исследуемого тела была почти такой же, как и у трупа. environment. In таким образом, значения полной скорости отражения R и скорости поглощения a показаны на фиг. следующим образом.
Температура источника излучения T возрастает справа налево на графике, согласно законам Вены. И в этом случае вы обнаружите характерную разницу между металлом и металлом. non-metal. In дело в том, что при низких температурах неметаллы поглощают почти все поступающее в них излучение, но при исследуемой самой высокой температуре излучения 6000 К, то есть при приближенной температуре излучения Солнца, его отражательная способность несколько выше, чем у полированного алюминия. Последний, напротив, отражает 70-93 падающего излучения почти одинаково при всех температурах излучения.
Согласно вышеупомянутым соображениям, закон Кирхгофа не применим к значениям, показанным на рисунке 2. 178.In дело в том, что поглощающая способность а зависит как от температуры приемника, так и от длины волны падающего излучения. Таким образом, мы видим, что величина а зависит от температуры как излучателя, так и поглотителя. Но основное влияние обычно оказывает температура излучателя. Для серых тел Lx не зависит от l.
Смотрите также:
| Экспериментальное осуществление черного тела | Законы Ламберта |
| Испускание и поглощение нечерного тела | Теплообмен излучением при определенных геометрических условиях |
