√ Mustan kehon säteilyn, lämpösäteilyn, kaavojen ja esimerkkiongelmien määritelmät
Mustan kehon säteilyn, lämpösäteilyn, kaavojen ja esimerkkiongelmien määritelmät – Tässä keskustelussa kerromme mustan kehon säteilystä. Joka sisältää käsitteen mustan kappaleen säteily, lämpösäteily, kaavoja ja esimerkkejä mustan kappaleen säteilyongelmista, joita käsitellään kokonaisuudessaan ja kevyesti. Katso lisätietoja alla olevasta arvostelusta huolellisesti.
Mustan kehon säteilyn, lämpösäteilyn, kaavojen ja esimerkkiongelmien määritelmät
Keskustellaan ensin huolellisesti mustan kehon säteilyn merkityksestä.
Määritelmä Black Body säteily
Musta on väri, joka imee kaiken siihen putoavan valon tai säteet aiheuttaen kohteen kuumenemisen. Esimerkki on, kun käytät mustia vaatteita tai paitoja päivällä, tietysti on erittäin kuuma. Tätä tapahtumaa kutsutaan mustan kehon säteilyksi.
Mustan kehon säteily on eräänlaista lämpösähkömagneettista säteilyä, jota esiintyy esineiden ympärillä tai sisällä termodynaamisen tasapainon tilassa ympäristönsä kanssa tai kun tapahtuu purkautumisprosessi kehosta musta. Samaan aikaan musta kappale on läpinäkymätön esine, joka ei voi heijastaa valoa.
Jos tarkastelemme hehkulamppua yksityiskohtaisesti, lampun hehkulanka on väriltään valkeankeltainen, vaikka lamppu on sininen. Tämä johtuu siitä, että hehkulampun lämpötila on yli 2000 K. Kaikki esineet, joiden kulma on yli 2000 K, lähettävät valkoista valoa.
Valo etenee tyhjiön läpi, valoa pidetään aaltoina, melkein sama kuin interferenssi ja diffraktio. Jos valo on vuorovaikutuksessa atomien tai molekyylien kanssa, valoa pidetään hiukkasena. Näitä tapahtumia ovat lämpösäteily, valosähköinen vaikutus ja Comptonin ilmiö.
Määritelmä lämpösäteily
Lämpösäteily eli lämpösäteily on säteilyä, joka lähtee kohteesta sen lämpötilan seurauksena. Jokainen esine lähettää lämpösäteilyä, mutta yleensä voimme nähdä kohteen, koska esine heijastaa siihen tulevaa valoa, ei siksi, että esine lähettää säteilyä kuuma.
Kohde tulee näkyviin, koska se säteilee lämpöä, kun lämpötila on yli 1000 K. Tässä lämpötilassa esineet, kuten sähkökiukaan lämmityspatteri, alkavat hehkua punaisena. Yli 2000 K lämpötiloissa hehkuva esine muuttuu valkeaksi tai keltaiseksi, kuten hehkulampun hehkulangan valkoinen hehku.
Jos kohteen lämpötilaa nostetaan, säteilevän valon spektrin suhteellinen intensiteetti muuttuu. Tämä aiheuttaa muutosta havaitun spektrin väreissä, jota voidaan käyttää kohteen lämpötilan määrittämisessä.
Yleensä kuumasta kappaleesta lähtevän lämpösäteilyn spektrin yksityiskohtainen muoto riippuu kohteen koostumuksesta. Silti kokeelliset tulokset osoittavat, että on olemassa yksi luokka kuumia esineitä, jotka lähettävät kuumia spektrejä, joilla on universaalit ominaisuudet. Tämä esine on musta kappale tai musta kappale.
Kuten aiemmin selitettiin, musta kappale absorboi kaiken tulevan säteilyn. Toinen termi on, että mustasta kappaleesta ei heijastu säteilyä. Mustan kappaleen absorbanssi- ja emissioarvot ovat siis yhtä suuret kuin yksi.
Emissiokyky (emissioteho) on materiaalin ominaisuus, joka kuvaa säteilytehon suhdetta pinta-alayksikköä kohti samassa lämpötilassa olevan mustan kappaleen emittoimaan tehoon. Sitä vastoin imeytyminen (Absorptioteho) on kohteesta säteilevän tai absorboidun valovirran suhde kyseisestä kohteesta tulevaan valovirtaan.
Mustaa runkoa verrataan mustaan onteloon, jossa on pieni reikä. Onteloon tulee reiän kautta hyvin vähän valoa, valonsäde heijastuu toistuvasti ontelon sisään ilman, että se voi tulla uudelleen ulos reiästä.
Joka kerta kun se heijastuu, mustat seinät absorboivat valon. Musta kappale absorboi ympärillään olevan valon, jos lämpötila on alhaisempi kuin ympäristön lämpötila, ja lähettää valoa ympäristöön, jos lämpötila on korkeampi kuin ympäristön lämpötila. Tämä näkyy alla olevassa kuvassa, jos musta esine kuumennetaan riittävän korkeaan lämpötilaan, se näyttää kytevältä.
Täydellinen musta kappale on hyvä lämmön lähettäjä (e = 1). Melkein täydellinen esimerkki on talossa oleva hermeettisesti suljettu laatikko, jossa on ilmanottoaukot (tuuletusaukot).
Mustan kehon säteilykaava
Mustan kehon säteily kattaa kaikki aallonpituudet. Energian jakautumisella tällä aallonpituusalueella on erityispiirre, nimittäin maksimiarvo tietyllä aallonpituudella. Maksimiarvon sijainti riippuu lämpötilasta, joka liikkuu tai siirtyy lyhyen aallonpituuden suuntaan lämpötilan noustessa.
Vuonna 1879 itävaltalainen fyysikko nimeltä Josef Stefan suoritti kokeen selvittääkseen mustan kehon säteilyn yleismaailmallisen luonteen. Myöhemmin hän havaitsi, että kokonaisteho pinta-alayksikköä kohti säteili kaikilla taajuuksilla kuuma musta kappale (kokonaisintensiteetti) on verrannollinen lämpötilan neljänteen potenssiin ehdottomasti. Joten se voidaan muotoilla:
I yhteensä = σ. T4 …………………………………………………. (1)
Näytän, että säteilyn intensiteetti mustan kappaleen pinnalla kaikilla taajuuksilla. T on kohteen absoluuttinen lämpötila ja σ on Stefan-Boltzmanin vakio, joka on 5,67 x 10-8 Wm-2K-4
Jos kuuma kappale ei ole musta kappale, se täyttää samanlaisen lain, vain jos ylimääräinen emissiokerroin on pienempi kuin 1, joten siitä tulee:
I yhteensä = e.σ.T4…………………….. (2)
Intensiteetti on teho pinta-alayksikköä kohti, joten yhtälö (2) voidaan kirjoittaa seuraavasti:
P/A = e.σ.T4…………………………..(3)
Ehdolla:
P = säteilyteho (W)
A = kohteen pinta-ala (m2)
e = emissiokerroin
T = absoluuttinen lämpötila (K)
Useita vuosia myöhemmin, valon sähkömagneettisten aaltojen teorian perusteella, Ludwih Boltzmann (1844 - 1906) Joseph Stefanin (1853–1893) esittämien lakien teoreettinen periytyminen yhdistetystä termodynamiikasta ja yhtälöistä Maxwell. Siksi yhtälö (2) tunnetaan myös nimellä Stefan-Boltzmannin laki, joka kuuluu:
"Mustan kappaleen pintayksikköä kohti aikayksikkönä säteilevän energian määrä on suoraan verrannollinen sen termodynaamisen lämpötilan neljänteen potenssiin."
Esimerkkejä mustan kehon säteilyongelmista
1. Hehkulamppua voidaan pitää pallona. Ensimmäisen hehkulampun säde on 3 kertaa toisen hehkulampun säde, ensimmäisen hehkulampun lämpötila on 67 oC ja toisen 407 oC. Määritä sitten ensimmäisen hehkulampun ja toisen hehkulampun säteilytehon suhde!
Tunnetaan:
T1 = (67 + 273)K = 340 K
T2 = (407 = 273) K = 680 K
R1 = 3 R2
(Ensimmäisen) lampun säteilytehon vertailu toiseen lamppuun.
Näin on selitetty noin Mustan kehon säteilyn, lämpösäteilyn, kaavojen ja esimerkkiongelmien määritelmät, toivottavasti voi lisätä ymmärrystäsi ja tietämystäsi. Kiitos vierailustasi ja älä unohda lukea muita artikkeleita.
Sisällysluettelo
Suositus:
- √ Auringon, rakenteen, kerrosten, spektrin ja… Auringon määritelmä, rakenne, kerrokset, spektri ja edut - Tässä keskustelussa selitämme auringosta. Joka sisältää auringon merkityksen, auringon alkuaineiden koostumuksen, auringon kerrokset, auringon valospektrin ja hyödyt...
- Karteesiset koordinaatit: määritelmä, järjestelmä, kaavio ja esimerkit… Karteesiset koordinaatit: määritelmät, järjestelmät, kaaviot ja esimerkkitehtävät - mitä tarkoitat suorakulmaisilla koordinaateilla ?Tässä tilaisuudessa Seputarknowledge.co.id keskustelee karteesisista koordinaateista ja muista asioista peittää sen.…
- √ Säteilylämmönsiirto (säteily), kaavat ja… Lämmönsiirto säteilyn avulla (säteily), kaavat ja esimerkkiongelmat - Tässä keskustelussa selitämme lämmönsiirrosta. Johon sisältyy ymmärrys lämmönsiirrosta säteilyllä tai säteilyllä, siirtokaava...
- ✓ Tapahtumat, todisteet, tyypit ja esimerkit… Tapahtuman määritelmä, todisteet, tyypit ja esimerkit (täydellinen) - Tässä yhteydessä selitämme tapahtumista. Joka sisältää transaktioiden määritelmän, todisteet liiketoimista, liiketoimityypeistä ja esimerkkejä, joita käsitellään kokonaisuudessaan...
- √ Energian määritelmä, sen muodot ja hyödyt elämälle… Energian määritelmä, muodot ja hyödyt täydelliselle elämälle - Tässä keskustelussa selitämme energiasta. Joka sisältää energian merkityksen, energiamuodot ja energian hyödyt elämälle keskusteltiin...
- 9 tuulen tyyppiä: määritelmä ja selitys 9 Tuulityyppiä: Määritelmä ja selitys - Tässä tilaisuudessa selitämme tuulesta. Joka sisältää tuulen merkityksen, tuulityypit ja selitykset täydellisen ja helposti ymmärrettävän keskustelun kera.
- Johdetut algebralliset funktiot: kaavat, sovellukset, merkintä, kertolasku… Algebrallisten funktioiden johdannainen: kaavat, sovellukset, merkinnät, jaon kertominen kahdella funktiolla ja esimerkkitehtävät - Ymmärrätkö mitä tarkoitetaan algebrallisen funktion derivaatalla? Silloin tällöin…
- Matemaattinen induktio: periaatteet, sarjan todistaminen, jaettavuus,… Matemaattinen induktio: periaatteet, sarjan todistaminen, jaollisuus, yhtälöt ja esimerkkitehtävät - mikä on matemaattinen induktio ?Tässä tilaisuudessa Seputarknowledge.co.id keskustelee baseballista ja muista asioista peittää sen.…
- Biologian alat: toiminnot, edut ja selitykset Biologian haarat: toiminnot, hyödyt ja selitykset - mitkä ovat biologian haarat? Tällä kertaa Seputarknowledge.co.id keskustelee siitä, mukaan lukien toiminnot ja tietysti myös muut asiat peitti sen. Antaa…
- √ Adjektiivien, funktioiden, ominaisuuksien, tyyppien ja esimerkkien määritelmät… Adjektiivien, funktioiden, ominaisuuksien, tyyppien ja esimerkkien määritelmä (täydellinen) - Tässä keskustelussa tarkastelemme adjektiiveja. Joka sisältää merkityksen, toiminnon, ominaisuudet, tyypit ja esimerkit adjektiiveista ...
- 74 Koulutuksen määritelmä asiantuntijoiden mukaan 74 Koulutuksen määritelmä Asiantuntijoiden mukaan – Ihmisiä on koulutettu syntymästään lähtien siihen asti, kunnes he tulevat kouluun. Sana koulutus ei ole enää vieras korvillemme, koska kaikki...
- Esimerkki fyysisen kasvatuksen kysymyksistä luokan 11 (XI) SMA/MA/SMK lukukauden 1 ja 2 Esimerkkejä liikuntakysymyksistä luokan 11 (XI) SMA/MA/SMK lukukauden 1 ja 2 (2019 ja 2020) aikana – Seputarknowledge.co.id käsittelee esimerkkejä luokan 11 monivalintakysymyksistä ja esseistä. ...
- Sulkapallopeli: historia, tekniikat, säännöt, keinot… Sulkapallopeli: historia, tekniikat, säännöt, tilat ja infrastruktuuri - Tässä tilaisuudessa Knowledge.co.id: stä keskustellaan sulkapallopelistä ja tietysti myös muista asioista peitti sen. Katsotaan…
- Dynaamiset nesteet: tyypit, ominaisuudet, Bernoullin yhtälö, lauseet… Dynaamiset nesteet: tyypit, ominaisuudet, Bernoullin yhtälö, Toricellin lause, kaavat ja esimerkkejä ongelmista - mikä se on dynaamiset nesteet ja niiden tyypit? noin…
- Voimassaolo on: Merkitys ja luotettavuus, tyyppi,… Kelvollisuus on: Määritelmä ja luotettavuus, tyypit, periaatteet, laskentatapa - Tässä katsauksessa selitämme validiteetin ja luotettavuuden. Joka sisältää ymmärryksen asiantuntijoista, tyypeistä, validiteettiperiaatteista…
- Pöytätennis: määritelmä, historia, tekniikat, laitteet,… Pöytätennis: määritelmä, historia, tekniikat, laitteet, säännöt, lyöntityypit ja pisteytysjärjestelmät - Mitä tiedät pöytätenniksestä? Tässä yhteydessä Seputarknowledge.co.id keskustelee siitä, onko...
- √ Dynaamisen sähkön määritelmä, kaavat ja esimerkkiongelmat (keskustele… Dynaamisen sähkön määritelmä, kaavat ja esimerkkiongelmat (koko keskustelu) - Tässä keskustelussa selitämme dynaamisesta sähköstä. Joka sisältää ymmärryksen dynaamisesta sähköstä, dynaamisista sähkökaavoista, esimerkkejä sähköongelmista...
- √ Johdannaisten, tyyppien, kaavojen ja esimerkkiongelmien määrittely Keskustelua johdannaisista on tutkittava. Käyttämällä oppimaasi rajakäsitettä opit helposti seuraavan johdannaismateriaalin. Johdannaisen määritelmä Johdannainen on laskelma muutoksista…
- Sään ja ilmaston elementit (täydellinen keskustelu) Elements of Weather and Climate (täydellisin keskustelu) - Tässä tilaisuudessa Around Knowledge keskustelee säästä ja ilmastosta. Mistä me puhumme? Katsotaanpa alla olevaa kuvausta. Sääelementit…
- Motivoivia novelleja: määritelmä, kirjoitusvinkkejä ja esimerkkejä Motivoivat novellit: määritelmä, kirjoitusvinkkejä ja esimerkkejä – mikä on motivoiva novelli? Tällä kertaa Seputarknowledge.co.id pohtii, onko se lyhyt tarina ystävyydestä ja muista asioista siitä. Katsotaan…
- √ Katselmusteksti: määritelmä, tarkoitus, rakenne ja esimerkit Arvosteluteksti: Määritelmä, tarkoitus, rakenne ja esimerkit – Tässä yhteydessä Around Knowledge käsittelee arvostelutekstiä. Joka selittää arvostelutekstin merkityksen, tarkoituksen, ominaisuudet, rakenteen, tyypit ja…
- Selittävän tekstin tarkoitus: Määritelmä, rakenne, ominaisuudet, säännöt,… Selittävän tekstin tarkoitus: Määritelmä, rakenne, ominaisuudet, säännöt, esimerkit - Tässä keskustelussa selitämme selittävää tekstiä. Joka sisältää selittävän tekstin ymmärtämisen, selittävän tekstin tarkoituksen, tekstin rakenteen...
- √ Lämpötilan mittauslaitteiden määritelmä, toiminnot, tyypit ja työskentelytavat… Lämpötilan mittauslaitteiden, toimintojen, tyyppien ja työmenetelmien määritelmä (täydellinen) - Tässä keskustelussa selitämme lämpötilanmittauslaitteita. Joka sisältää lämpötilan mittauslaitteiden merkityksen, mittauslaitteiden toiminnot…
- √ Sähkövirran määritelmä, kaavat, esimerkkejä virran voimakkuusongelmista… Sähkövirran voimakkuuden määritelmä, kaavat, esimerkkejä sähkövirran voimakkuusongelmista - Tässä keskustelussa selitämme sähkövirran voimakkuutta. Joka sisältää vahvan sähkövirran määritelmän, vahvan virran kaavan…
- 31 tomaattien etua ihon terveydelle ja kauneudelle 31 Tomaattien hyötyä terveydelle ja kauneudelle kasvojen iholle - Tomaatit ovat yksi Etelä-Amerikan kasveista, tomaatit kuuluvat vihreiden tai punaisten paprikan ja perunoiden perheeseen. Yhteisön joukossa…
- √ Hiukkasdynamiikan, voimatyyppien ja suhteiden ymmärtäminen… Hiukkasdynamiikan määritelmä, voimatyypit ja massasuhteet - Tässä keskustelussa selitämme hiukkasdynamiikasta. Joka sisältää ymmärryksen hiukkasdynamiikasta, hiukkasdynamiikan voimien tyypeistä ja niiden suhteista...
- Asiakkaat ovat: Ymmärtävät Asiantuntijoiden mukaan… Asiakkaat ovat: Ymmärrystä asiantuntijoiden, ominaisuuksien ja tyyppien mukaan - Tietenkin tiedämme, mitä asiakas tarkoittaa, mutta ehkä emme tiedä tarkemmin, mitä asiakas tarkoittaa? Keskustelua varten…
- Optiset instrumentit: määritelmä, toiminnot, tyypit ja osat Optiset instrumentit: määritelmä, toiminnot, tyypit ja osat - Mitä ovat optiset laitteet ja mitkä ovat niiden tyypit? Tällä kertaa Seputarknowledge.co.id keskustelee siitä ja tietysti muista asioista, jotka...
- Ympäristöpuhe: määritelmä, tarkoitus, ominaisuudet ja… Ympäristöpuhe: määritelmä, tarkoitus, ominaisuudet ja esimerkit - Miten ympäristöpuheen teksti on rakennettu? mikä on hyvää ja oikein?, Tällä kertaa Seputarknowledge.co.id keskustelee siitä ja tietysti asioista Mikä…
- Mikroskoopin kuvat: määritelmä, historia, tyypit, osat, miten… Mikroskoopin kuvat: määritelmä, historia, tyypit, osat, mikroskooppien toiminta ja hoito – kuinka lähellä ne ovat tunnistatko mikroskoopin muodon ja toiminnan? Tällä hetkellä tiedosta Mikroskooppi…