В) Променевипромінення

Частину тепла нагріте тіло віддає в оточуюче середовище шляхом випромінювання електромагнітних коливань(ультрафіолетових, світлових та інфрачервоних променів). Цей способ теплопередачі називається променевипроміненням або радіацією. Тепло, що витрачається тілом за рахунок променевипромінення можна визначити за допомогою рівняння

, (9)

де Ф_л – тепло, що віддається за 1 с з поверхні S (м²) при температурі тіла Т₂(К) і оточуючій температурі далеко від тіла Т₁(К); С_о – коефіцієнт променевипромінення абсолютно чорного тіла; e – ступінь чорноти абсолютно чорного тіла. Значення С_о приймається рівним 5, 7× 10⁴ Вт× м^-2× К^-4. таким чином, тепло, що віддається тілом за рахунок променевипромінення залежить від різниці значень абсолютних температур нагрітої поверхні і оточуючого тіло середовища в четвертій степені.

Сумарна кількість тепла, яке віддається тілом всіма видами тепловіддачі, нелінійно залежить від температури, що дуже ускладнює розрахунок. У зв’язку з цим в кожному конкретному випадку треба зробити оцінку всіх видів тепловіддачі і розрахунок проводити для того з них, який має основне значення.

Введемо поняття перевищення температури t, що дорівнює різниці температур тіла q₂ і оточуючого середовища q₁. Кількість тепла, що віддається тілом за 1с з 1 м² поверхні при t=1°С дорівнює:

(10)

Величина k₂ є складною функцією температури та інших фізичних параметрів. Тепловий розрахунок значно спрощується, якщо k₂ є постійною величиною. у діапазоні робочих температур тривалого режиму коефіцієнт k₂ змінюється з температурою незначно і для наближених розрахунків (точність – 15-20%) його можна вважати постійною величиною. При цьому з (10) отримуємо відому формулу Ньютона:

Ф=k_t× S× t (11)

Коефіцієнт k_t× називається питомим узагальненим коефіцієнтом теплопередачі або просто питомим коефіцієнтом теплопередачі. Фізичне розуміння цього коефіцієнта – потужність, що віддається з одиниці поверхні охолодження при перевищенні температури на 1°С. Рівняння (11) дає можливість легко знайти t, якщо відомі розміри тіла і тепловий потік, що віддається в оточуюче середовище. Однак слід зазначити, що найбільш високу точність і широкі можливості дає окреме врахування віддачі тепла конвекцією і променевипроміненням.