Теплообмен излучением. Основные законы теплообмена излучением.

Происходит при помощи электромагнитных волн, распределение которых возможно даже в вакууме. Излучение свойственно любому телу при условии, что его t-ра отличается от абсолютного 0. Чем выше t-ра тела, тем больше его тепловое излучение. Суммарное излучение, испускаемое телом по всему спектру длин волн, наз. интегральным. Излучение, испускаемое при определённой длине волн, наз. монохроматическим. Тело поглощающее всё падующее на него излучения, наз. абсолютно чёрным, которое отражает все излучения – абсолютно белым телом. Для реальных тел характерно частичное поглощение и отражение энергии. Такие тела наз. серыми. ЗАКОНЫ ТЕПЛООБМЕНА ИЗЛУЧЕНИЕМ.

Закон Планка. Интенсивность монохроматического излучения зависит от температуры и длины волны. . , - универсальная постоянная Планка, – скорость света, k – постоянная Больцмана.

Закон Стефана-Больцмана. Для реальных процессов чаще всего определяют полное излучение, т.е. суммарное при всех длин волн. В этом случае тепловой поток определяется по формуле , =5, 67 Вт/(м² К⁴). Поскольку излучение серого тела по интенсивности составляет некоторую долю излучения абсолютно чёрного тела используют степень черноты. Степень черноты – это отклонение излучательной способности серого тела к излучательной способности абсолютно чёрного тела. С учётом этого з-н Стефана-Больцмана для серого тела записывают

Закон Кирхгофа. Связь между излучательной и поглощательной способностью опр. з-ном Кирхгофа. , отсюда следует . поглощательная способность (А) численно равна степени черноты тела, т.е. степень черноты хар-т как излучительную, так и поглощательную способность. Если =0, 7, это означает, что такое тело излучает энергии на 30% меньше, чем чёрное и поглощает 70% падающей на него энергии.

Закон Ланберга. Применяется для определения кол-ва теплоты, излучаемое под тем или иным углом к излучающей поверхности.

– тепл. излучение во всех направлениях площадки; – тепловой поток по нормали; – тепл. поток под углом к нормали; – угол между направлением луча и нормалью

Закон квадратных расстояний. Плотность лучистого потока зависит от расстояния от источника к тепловоспринимающей поверхности и опр. по з-ну квадратных расстояний . q₁ – плотность тепл. потока на расстоянии 1 метр от источника.