Контрольная работа №2.

Сущность передачи теплоты тепловым излучением. Закон Стефана – Больцмана.

Тепловым излучением, или лучистый теплообмен, представляет собой перенос теплоты электромагнитными волнами различной длины. При тепловом излучении происходит превращение тепловой энергии в лучистую и лучистую в тепловую. Этот способ переноса теплоты возможен между твердыми, жидкими и газообразными телами.

Длина волн теплового излучения лежат в невидимой (инфракрасной) части τспектра в пределах 0,8 – 800 мкм. Все тела обладают способностью излучать энергию, которая поглощается другими телами и вновь превращается в теплоту.

Тепловые излучения имеет одинаковую природу со световым излучением и подчиняется общим законам физики.

Для характеристики теплового излучения введено понятие лучеиспускательной способности тела. Она представляет собой количество энергии, излучаемой единицей поверхности тела в единицу времени во всем интервале длин волн. Лучеиспускательную способность тела определяют по формуле:

E = Q_л /Sτ,

где Е – лучеиспускательная способность тела Вт/м²

S – поверхность лучеиспускания, м²

τ- время, с.

Согласно закону Стефана – Больцмана лучеиспускательная способность абсолютно черного тела пропорциональна абсолютной температуре его поверхности, возведенной в четвертую степень. В соответствии с этим закон Стефана – Больцмана можно представить следующим выражением:

E_п = К_пТ⁴,

где К_п – константа лучеиспускания абсолютно черного тела.

К_п = 5,67 * 10^-8 Вт/(м²*К⁴).

Для упрощения вычисления по формуле E_п = К_пТ⁴ константу К_п заменяем на коэффициент лучеиспускания абсолютно черного тела и закон Стефана – Больцмана записывают так:

Е_п = С_п(Т/100)⁴,

где С_п – коэффициент лучеиспускания абсолютно черного тела.

С_п = К_п * 10⁸ = 5,67 Вт / (м²*К⁴).