Законы теплообмена излучением.

Закон Планка. Интенсивность монохроматического излучения зависит от температуры и длины волны. .            ,

- универсальная постоянная Планка,  – скорость света, k – постоянная Больцмана.

Закон Стефана-Больцмана. Для реальных процессов чаще всего определяют полное излучение, т.е. суммарное при всех длин волн. В этом случае тепловой поток определяется по формуле , =5,67 Вт/(м² К⁴). Поскольку излучение серого тела по интенсивности составляет некоторую долю излучения абсолютно чёрного тела используют степень черноты. Степень черноты – это отклонение излучательной способности серого тела к излучательной способности абсолютно чёрного тела. С учётом этого з-н Стефана-Больцмана для серого тела записывают  

Закон Кирхгофа. Связь между излучательной и поглощательной способностью опр. з-ном Кирхгофа. , отсюда следует . поглощательная способность (А) численно равна степени черноты тела, т.е. степень черноты хар-т как излучительную, так и поглощательную способность. Если =0,7, это означает, что такое тело излучает энергии на 30% меньше, чем чёрное и поглощает 70% падающей на него энергии.                                                                                                                     

Закон Ланберга. Применяется для определения кол-ва теплоты, излучаемое под тем или иным углом к излучающей поверхности.     

 – тепл. излучение во всех направлениях площадки;  – тепловой поток по нормали;  – тепл. поток под углом  к нормали;  – угол между направлением луча и нормалью

Закон квадратных расстояний. Плотность лучистого потока зависит от расстояния от источника к тепловоспринимающей поверхности и опр. по з-ну квадратных расстояний  . q₁ – плотность тепл. потока на расстоянии 1 метр от источника.

 

 

9. Излучение реальных тел. Угловые коэффициенты излучения.

Излучение реальных тел отличается от излучения абсолютно черного тела, как по спектральному составу – виду функции /

Для характеристики излучения реальных тел введено понятие спектральной степени черноты  , которая характеризует соотношение между спектральной плотностью потоков собственного излучения реального тела  и абсолютно черного тела  :

Коэффициент  изменяется в пределах от 0 до 1 и для каждой длины волны λ характеризует долю, которую  данного тела составляет от  абсолютно черного тела при одной и той же температуре.

Спектральная степень черноты реального непрозрачного тела зависит от длины волны, природы тела, состояния его поверхности и температуры.

Для решения задач о том, сколько энергии излучаемой источником, попадает на поверхность используют угловой коэффициент. Он показывает, какая часть полусферического, лучистого потока с одной поверхности попадает на другую произвольно расположенную поверхность

 – тепловой поток попадающий с поверхности 1 на поверхность 2

 – тепловой поток, излучаемый поверхностью 1 в полусферу

 – площади поверхностей

 – расстояние между поверхностями

 – углы между направлением потока и нормалью плоскости