Kiirguse (kiirguse) soojusülekanne, valemid ja näiteülesanded

Kiirgusest (kiirgav) soojusülekanne, valemid ja näiteülesanded - Selles arutelus selgitame soojusülekannet. Mis hõlmab arusaamist soojusülekandest kiirguse või kiirguse kaudu, soojusülekande valemeid ja näiteid täielike ja hõlpsasti mõistetavate soojusülekande probleemide kohta. Lisateabe saamiseks lugege palun hoolikalt allolevat ülevaadet.

Kiirgusest (kiirgav) soojusülekanne, valemid ja näiteülesanded

Arutleme kõigepealt hoolikalt soojusülekande tähendust.

Soojusülekande mõiste

Maa ja päikese vahe on 149 600 000 km ning maa ja päikese vahel on vaakum. Muudab soojuse (soojuse) ülekandmise konvektsiooni või juhtivuse abil võimatuks.

Küll aga tunneme päikesesoojust sadade miljonite kilomeetrite kaugusel maapinnast. Sellisel juhul ei saa soojust juhtivusega edasi anda. Mis eeldab soojusülekande juhtivuse korral tahke aine kujul vaheühendi olemasolu.

Lisaks ei saa päikese tekitatavat soojust konvektsiooni abil üle kanda ka selle abil looduslik konvektsioon ja sundkonvektsioon, sest soojuse ülekandmiseks peab olema vedelik või gaas päike. Kuidas siis päikesesoojus maa pinnale jõuab? Nii et järgige allpool toodud selgitust!

Soojuse ülekandumine päikeselt maapinnale võib toimuda kiirguse abil, mis protsessis ei vaja maapinnale jõudmiseks keskkonda. Niisiis on kiirgus soojusülekanne ilma vaheaineta ja see on elektromagnetlainete kujul. Soojuskiirguse olemasolu tuvastamiseks kasutatavat instrumenti nimetatakse termoskoobiks. Lihtsa termoskoobi valmistamine on lihtne. Järgnev on lihtsa termoskoobi pilt.

Kasutades kahte kasutatud hõõglampi (lamp A ja lamp B), mille hõõgniit eemaldati põhja auku tehes. Pirn B on must, samas kui pirn A jääb alles. Seejärel ühendatakse kaks lampi U-toruga, mis sisaldab värvilist alkoholi.

Kui kiirgussoojus langeb palli B pinnale, suureneb palli B sees oleva gaasi rõhk ja palli A all oleva alkoholi pind suureneb. Kui A ja B on samaaegselt kuumusega kokku puutunud, langeb alkoholi tase alla B ja alkoholi tase A allpool tõuseb.

Ülaltoodud sündmus illustreerib seda, et must pirn võib neelata rohkem soojust kui mustamata lamp. Niisiis võib järeldada, et tuhmi musta pinnaga objekt kiirgab või neelab paremini soojust kui läikiva valge pinnaga objekt.

Soojusülekande valem

Objekti kiirguse poolt eraldatava soojusliku soojusülekande kiiruse avastas empiiriliselt Josef Stefan 1879. aastal. Stefan soovitas, et objekti kiirguse poolt kiiratava soojusliku soojusülekande kiirus on proportsionaalne objekti pinna ja selle absoluutse temperatuuri neljanda võimsusega. Teoreetiliselt tuletas empiirilised tulemused Ludwig Boltzmann 1884. aastal, tuntud kui Stefan-Boltzmanni seadus, mida saab väljendada järgmise võrrandiga:

P = eσAT4⁴

Kirjeldusega:

P = kiirgusvõimsus (vattides)

e = objekti kiirgusvõime

= Stefani konstant (5,6703 x 10^-8 W / m²K⁴).

A = kiirgust kiirgava objekti pindala (m²)

T = absoluutne temperatuur (K)

Objekti kiirgusvõime e väärtus sõltub objekti pinna värvist. Täiuslikult musta objekti pinnal on väärtus e = 1, samas kui täiesti valgel objektil on väärtus e = 0. Seega on e kiirgustihedus üldiselt 0

Soojuse kiirguse (kiirguse) edasiandmise paremaks mõistmiseks kaaluge järgmisi probleemide näiteid ja mõistke neid.

Näide soojusülekande probleemist

1. Vaskkuuli pindala on 20 cm² seejärel kuumutatakse hõõglampini temperatuuril 127^o Kui materjali kiirgusvõime on 0,4 ja Stefani konstant on 5,67 x 10^-8 W / m²K⁴, seejärel arvutage palli kiirgatav energia igal sekundil.

Lahendus:

On tuntud:

A = 20 cm² = 2 x 10^-3 m²

T = (127 + 273) = 400 K

e = 0,4

= 5,67 x 10^-8 W / m²K⁴

Küsiti: K:…?

Vastus:

P = eσAT⁴

P = (0,4). (5,67 x 10^-8). (2 x 10^-3).(400)⁴

P = (0,4). (5,67 x 10^-8). (2 x 10^-3). (256 x 10⁸)

P = 1161,23 x 10^-3 W

P = 1,61123 W 1,2 W

Seega kera kiiratav kiirgusenergia sekundis on 1,2 vatti.

Seega on selle kohta selgitatud Kiirgusest (kiirgav) soojusülekanne, valemid ja näiteülesanded, loodetavasti lisage oma teadmisi ja teadmisi. Täname külastamast ja ärge unustage teisi artikleid lugeda.