Поглащение радиации телами. Абсолютно черное тело. Закон вина.

Внутренняя энергия каждой молекулы складывается из энергии электронов, энергии колебания ядер и энергии колебания молекулы/атома.W=Wэл+Wкол+Wвр

Перемещение происходит скачкообразно по энергетическим уровням-термам. Если новый уровень ниже старого то получается фотон с энергией

дельтаW=W1-W2=hv, h –постоянная Планка= 6,63*10(в минус 34 степени)Дж*с, v- частота излучений, с (минус1)

поглощение. Поглощается не любой фотон, а тот энергия которого соответствует уровню перехода. Если такого уровня нет то фотон не поглощается молекулой, а проходит ее.

А.Ч.Т. – физический объект, поглощающий всю радиацию, падающую на него. Излучает электромагнитные волны разной длины. Спектр излученияА.Ч.Т.называется график зависимости от длины волны мощности энергии, излучаемой единицей площади тела и приходящийся на ед. длины волны.

 

Закон Вина.

10.Спектральная плотность излучения. Закон Стефана - Больцмана. Излучение реальных тел.

Спектральная плотность излучения — характеристика спектра излучения, равная отношению интенсивности (плотности потока) излучения в узком частотном интервале к величине этого интервала. Является применением понятия спектральной плотности мощности к электромагнитному излучению.

Энергия светового пучка неравномерно распределена по волнам различных длин. Зависимость частоты от длины волны описывается как λv=c

Для характеристики распределения излучения по частотам используют интенсивность, приходящуюся на единичный интервал частот. Эта величина называется спектральной плотностью интенсивности излучения и обозначается как I(v).

Различным видимым цветам соответствуют различные спектральные плотности видимого света.

закон Стефана-Больцмана.

Интенсивность излучения теплоты телом зависит от его температуры и способности тела излучать, чем больше лучевой энергии поглощается, тем больше теплоты оно излучает, макс. Способностью излучения обладает А.Ч.Т.: Ф=С₀ (Т/100)⁴

Ф=[вт/м²]-мощность энергии излучени. С₀-к-т излучения а.ч.т. =5,67вт/м кВ.*К⁴

Т-температура

Количество теплоты излучаемой поверх.-ю тела пропорциональной четвертой степени ее абсолютной температуры, т.е. интенсивность растет с повышением температуры.

Излучение реальных тел.

Строит материалы обладают разной способностью излучать тепло, сущ. Коэффициент излучения для каждого материала, кт. Зависит от состава материала, состава поверхности, температуры и они всегда меньше чем излучение спектра а.ч.т.

Такие тела - серые.

11.Теплопередача конвекцией. Коэффициент теплопередачи конвекций. Примеры расчета.

 

 

Пример: Расчитать α _к внутр. Поверхности наружной стены t_{в =18̊ С} t_{пов. = 12 ̊C,} α_к-? решение: q=α_k (t₁-t₂)=α_вк(t_в-t_{вн. пов.})

дельта t=18-12= 6, α_к=3,02 един измер см. выше.

12.Теплопередача излучением. Коэффициенты излучения тел. Коэффициент теплопередачи излучением. Пример расчета, принцип действия тепловизера.

Альфа - к-т теплоотдачи излучением. С - к-т лучистого теплообмена (коэф излучения тела)

Коэффициенты излучения тел.

Принцип действия тепловизора.

Оптико- электронная система, предназначенная для получения видимого изображения объектов, испускающих тепловое (инфракрасное) излучение.

Тела нагреты неравномерно, прибор показывает картину распределения ИК-излучения. Применяется для оценки теплоизоляционных свойств конструкции, выявляя области наибольших теплопотерь.

Пример: рассчитать α_л между двумя параллельными оштукатуренными поверхностями внутри помещения: 1 пов tв=18, 2 поверхность: tв=12

1. определить коэффициент излучения поверхности:

С1=С2= ε*С̥ = 0.91*5.67= 5.16

= 1: (1:5.16+1:5.16 -1:5.16)* [(((273+18):100)⁴-((273+12):100)⁴):(18-12)]=4.54

13.Коэффициенты теплообмена поверхностей ограждающих конструкций. Анализ коэффициентов теплообмена внутренней и наружной поверхности.

Сопротивления тепловосприятию и теплоотдаче иногда называют просто сопротивления теплопереходу. Они выражаются разностью температур на внутр и наруж стороне ограждения. Величины обратные сопротивлению теплоперехода называют коэффициенты теплоотдачи. Альфа внутр.=1/Rв, альфа наруж=1/Rн (вт/м кВ.*С) в СНиП 2-3-79* «Строительная теплотехника» вошли значения альфа в=8,7, альфа н=23

q=αв(tв-tп1),q=αн(tп2-tн)

Термическое сопротивление и сопротивление теплопередаче однослойной ограждающей конструкции

14. Теплофизические свойства строительных материалов. Плотность. Пористость. Плотность скелета материала. Влажность. Водопоглащение.

Плотность материала,- ро=m/V(кг/м куб)масса материала в сухом состоянии.

пористость- определяет процентное содержание пор в материале и выражается процентным соотношением Vпор к Vматериала. Объемный вес- (гамма)-вес материала в том сотоянии что он будет использоваться в строительстве. Зависит от пористости. Удельный вес- (g)материал без пор. p=(g-(гамма))/g*100%. Количество пор на единицу объема

Плотность скелета материала(гамма)-масса образца материала, отнесенная к его объему без учета объема пор, (кг/м куб). гамма=m/(V-Vпор)=m/(V(1-p))=po/(1-p). Формула, связывающая пористость и плотность p=1 – (ро/гамма)

Влажность материала- количество химически несоединенной воды в материале.

По массе: (омега ώ)=(mв-mс)/mс*100%, mв-масса образца во влажн.mс-сухой

По объему: (омега)= Vвл-po(вл)/V*po, Vмах=Vпор/Vобр=p

Водопоглощение материала. Влажность материала по массе, которую мат-л приобретает при определенных условиях увлажнения(погруж. На 24 ч.)мах водопоглощение равно мах влажности

Теплопроводность материала. - вид передачи теплоты между неподвижными частицами твердого, жидкого или газообразными вещества. Таким образом, теплопроводность - это теплообмен между частицами или элементами структуры материальной среды, находящимися в непосредственном соприкосновении друг с другом. λ - теплопроводность материала, Вт/м^{. о}С; уравнение Фурье.

С увеличением объемного веса к-т теплопроводности увеличивается. С увеличением влажности (омега) к=т теплопроводности увеличивается. Чем выше плотность материала (меньше пористость), тем больше значение его теплопроводности

Зависисмость от температуры(формула Власова)= λ t/(1+бета*t), λ t-к-т теплопроводности при tградус, λ = λ 0(1+бета), бета=0,00251к-т для различных стройматериалов

 

Режим эксплуатации огражд.конструкций.

Дельта t=tв-tвп=tв-tн/R0*1/альфа в, мах повысить tвп, нельзя понижать альфа в. Около внутренней поверхности ограждения нельзя ликвидировать конвективный поток, при понижении понимается температура внутр поверхности

расчетная теплопроводность стройматериалов.

Снижение теплозащитных св=в конструкции. Лямбда=лямбда 0+дельта лямбда*омега=лямбда0(1+дельта лямбда/лямбда 0*омега), дельта лямбда/лямбда 0*100%-постоянная для каждого вида материала(2..4,5%)

 

15. Термическое сопротивление пластины. Эквивалентное термическое сопротивление строительных изделий и конструкций при последовательном расположении слоев. Вывод формул.