热辐射基础知识复习进程
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热辐射热量通过空气中的辐射传播热辐射是热量以电磁波的形式传播的过程,无需介质参与传导。
当物体的温度高于绝对零度时,就会发出热辐射。
在热辐射传播中,空气是一个重要的媒介。
本文将探讨热辐射热量如何通过空气中的辐射传播。
一、热辐射的基本原理热辐射是一种能量传递方式,它的传播不需要介质的辅助。
物体的温度越高,辐射的能量越大。
热辐射的能量以电磁波的形式传播,其中包括可见光、红外线和紫外线等。
在常温下,物体主要以红外线的形式发出热辐射。
二、热辐射的传播过程热辐射的传播过程可以分为三个阶段:辐射、传输和吸收。
1. 辐射在辐射阶段,热源向周围发出电磁波辐射。
这些辐射波长的大小取决于物体的温度。
高温物体发出的辐射波长较短,而低温物体发出的辐射波长较长。
当热辐射接触到空气时,一部分辐射能量会被空气吸收或散射,进而影响辐射的传播。
2. 传输在传输阶段,热辐射的电磁波在空气中传播。
空气中的分子和粒子会与辐射波相互作用,从而改变辐射的传播方向和强度。
辐射在空气中传播时,会遇到折射、散射和吸收等现象,导致热辐射的能量逐渐减弱。
3. 吸收在吸收阶段,热辐射的电磁波被物体吸收。
能量吸收会使物体的温度升高。
不同物体对热辐射的吸收能力不同,这取决于物体的材料和表面特性。
三、空气中的辐射传播空气在热辐射传播中起到了重要的作用。
由于空气的透明性,可见光可以穿透空气,但大部分的红外线和紫外线会被空气吸收或散射。
当有物体发出热辐射时,热辐射会在空气中传播,同时受到空气的散射和吸收而衰减。
因此,空气中的辐射传播过程会导致热辐射能量的损失。
四、热辐射传播中的影响因素在热辐射传播中,有许多因素会影响传播的效果。
1. 温度热辐射的能量与物体的温度呈正相关。
温度越高,热辐射的能量越大,传播距离也会增加。
2. 物体的表面特性不同材料的表面特性不同,对热辐射的吸收和反射也不同。
光亮和平滑的表面对热辐射的吸收能力较小,而暗和粗糙的表面则对热辐射的吸收能力较大。
《热辐射》讲义一、什么是热辐射在我们的日常生活中,热传递的现象无处不在。
当我们靠近篝火取暖时,感受到的温暖不仅仅来自热传导和热对流,还有一种重要的热传递方式——热辐射。
热辐射,简单来说,就是由物体自身温度所决定的,以电磁波形式向外传递能量的过程。
与热传导和热对流不同,热辐射不需要介质,可以在真空中进行。
比如,太阳向地球传递热量,就是通过热辐射的方式。
即使在浩瀚的宇宙空间中,没有空气这样的介质,太阳的热能依然能够穿越遥远的距离到达地球。
二、热辐射的特点1、不需要介质这是热辐射最为显著的特点之一。
无论是在真空的宇宙空间,还是在各种气体、液体、固体的环境中,热辐射都能发生。
2、与温度相关物体的温度越高,热辐射的能力就越强,辐射出的电磁波能量也就越大。
这也就解释了为什么高温物体看起来更加明亮,因为它们辐射出了更多高能量的电磁波。
3、电磁波形式热辐射是以电磁波的形式传播能量的。
这些电磁波涵盖了从红外线、可见光到紫外线等广泛的频谱范围。
4、具有方向性热辐射并非均匀地向各个方向传播,而是具有一定的方向性。
物体表面的形状、材质等因素都会影响热辐射的方向分布。
三、热辐射的原理热辐射的本质是物体内部微观粒子的热运动所导致的。
当物体内部分子、原子等微观粒子处于热运动状态时,它们会不断地吸收和发射电磁波。
这些电磁波的能量与微观粒子的热运动状态相关,温度越高,微观粒子的热运动越剧烈,发射的电磁波能量也就越高。
从量子力学的角度来看,热辐射是由物体内部的电子在不同能级之间跃迁所产生的。
当电子从高能级向低能级跃迁时,就会发射出一定能量的电磁波。
四、热辐射的影响因素1、物体的温度这是最关键的因素。
温度越高,热辐射的强度越大,辐射出的电磁波频率也越高。
2、物体的表面积表面积越大,相同温度下辐射的能量也就越多。
3、物体的表面特性包括表面的颜色、粗糙度、材质等。
一般来说,颜色越深、粗糙度越大、吸收率越高的表面,其热辐射能力也越强。
4、物体的几何形状不同的几何形状会影响热辐射的方向和强度分布。
热辐射《热辐射》教案热辐射是物体在温度不为零时放射的一种电磁辐射现象,而不需要通过物质的传导或对流。
对于物理学领域的教学来说,热辐射是一个非常重要的概念,它涉及到热力学、电磁学和光学等多个方面的知识。
因此,设计一份关于热辐射的教案是非常有必要的。
为了帮助学生更好地理解热辐射的原理和应用,我们设计了以下教案:一、教案目标1. 了解热辐射的基本概念和特点;2. 掌握热辐射与物体温度、表面特性之间的关系;3. 理解热辐射在日常生活和工业生产中的应用。
二、教学内容1. 热辐射的概念和特点;2. 热辐射的强度与温度的关系;3. 热辐射的频谱分布;4. 热辐射在人类生活和工业领域的应用。
三、教学过程1. 导入:通过实际案例引入热辐射的概念,引起学生的兴趣;2. 讲解:介绍热辐射的基本原理、强度与温度的关系和频谱分布等内容;3. 实验:设计简单的实验,让学生通过测量不同温度下物体的辐射强度来探究温度与热辐射之间的关系;4. 应用:通过案例分析,讲解热辐射在太阳能利用、红外线加热等方面的应用;5. 总结:对本节课的内容进行总结,并布置相关作业。
四、教学手段1. 多媒体教学:利用幻灯片、视频等多媒体教学手段,直观展示热辐射的相关知识;2. 实物展示:通过展示不同温度下的物体和红外相机等实物,帮助学生更好地理解热辐射的概念;3. 互动讨论:鼓励学生参与讨论和提问,促进学生间的互动和合作。
五、教学评估1. 课堂测验:设计简单的选择题、判断题等形式的测验,测试学生对热辐射知识的掌握情况;2. 实验报告:要求学生完成实验报告,总结实验过程和结果,评价实验的重要性和难点。
在本教案的设计中,我们旨在通过导入、讲解、实验、应用和总结等环节,让学生从多个角度全面了解热辐射的知识。
通过实例教学和互动讨论,激发学生的学习兴趣,提高他们的学习积极性。
希望这份教案能够对热辐射的教学有所帮助,让学生在学习过程中更加轻松、愉快地理解和掌握这一重要的物理概念。
热传导与热辐射知识点总结热传导和热辐射是热学领域中重要的概念和物理现象。
本文将从理论和实际应用两个层面对热传导和热辐射的知识点进行总结。
一、热传导热传导是指在热量传递过程中,由高温物体传递到低温物体的直接传导现象。
主要介绍热传导的知识点如下:1. 热传导的基本原理:热传导是由于物质内部的微观运动而导致的能量传递。
物质中的分子或原子通过相互碰撞,将热能从高能级传递到低能级,达到热平衡。
2. 热传导的影响因素:热传导的速率取决于温度差、传导介质的导热性能、传导路径的长度和横截面积等因素。
导热性能较好的物质如金属,其热传导速率较快。
3. 热导率:热导率是描述材料导热性能的物理量,表示单位面积上单位温度梯度下传递的热量。
常用的热导率单位有瓦特每米每开尔文(W/(m·K))和卡路里每秒每厘米每开尔文(cal/(s·cm·K))。
4. 热传导方程:热传导过程可以通过热传导方程描述,即傅里叶热传导定律。
该定律说明了热流密度与温度梯度之间的关系,表达式为q = -k∇T,其中q为单位时间通过单位面积的热流,k为热导率,∇T为温度梯度。
二、热辐射热辐射是指物体在温度不同的情况下,通过辐射方式传递热能。
热辐射与物体的温度和表面特性有关。
以下是热辐射的相关知识点:1. 热辐射的基本特性:热辐射是物体因为温度不同而发射出的电磁波辐射。
所有物体在温度不为绝对零度时都会发生热辐射。
热辐射的频率和强度与物体的温度相关。
2. 热辐射定律:热辐射的特性可以通过普朗克定律、斯特藩—玻尔兹曼定律和维恩位移定律来描述。
普朗克定律说明了不同温度下热辐射的频率与强度关系,斯特藩—玻尔兹曼定律则说明了热辐射能量与温度的关系,维恩位移定律揭示了峰值波长与温度的关系。
3. 辐射热通量:辐射热通量是热辐射过程中单位时间内通过单位面积的辐射功率。
辐射热通量可以用斯特藩—玻尔兹曼定律来计算,即q = εσT^4,其中q为单位时间通过单位面积的辐射热通量,ε为辐射率,σ为斯特藩—玻尔兹曼常数,T为物体的温度。
第八章 热辐射的基本定律第一节 基本概念一、热辐射的本质和特点图8-1 电磁波谱c f λ= m/s(8-1) e hf =(8-2)热辐射过程有如下几个特点:1. 辐射换热不依赖物体的接触而进行热量传递2. 辐射换热过程伴随着能量形式的两次转化3. 一切物体只要其温度T >0K ,都会不断地发射热射线 二、吸收、反射和穿透图8-2 热射线的吸收、反射和透射吸收Φα、反射Φρ、穿透ΦταρτΦΦΦΦ++=1=++τρα(8-3)αΦΦα=,吸收比 ρΦΦρ=,反射比τΦΦτ=,物体的穿透比 λλλ1αρτ++=(8-3a ) τλ=0λλ1αρ+=(8-3b ) ρ=01=+τα(8-3c )三、定向辐射强度和定向辐射力1.定向辐射强度图8-3a d A 1上某点对d A 2所张的立体角图8-3b 定向辐射强度22sr A r ω=(8-4)22d d sr Arω=2d sin d d sin d d sr r r r θθβωθβθ== (8-4a )定义()()222θd ,d ,W/(m sr)d d d d cos I A A ΦθβΦθβωωθ==⋅' (8-5)2θλ,θd W/(m sr μm)d II λ=⋅⋅ (8-6a )2θλ,θ0d W/(m sr)I I λ∞=⋅⎰(8-6 b )2.辐射力22θd (,)W/(m sr)d d E A Φθβω=⋅(8-7a ) θcos θθI E =(8-7b ) n n I E =(8-7c )ωωπωd d d θ2θEE E E ==⎰或者= (8-8a ) ⎰==πωωθ2θd cos I E(8-8b )λd d λE E =⎰∞=0λd λE E(8-9)ωλd d d 2θλ,EE =⎰⎰=∞=π20θλ,d d ωωλE E(8-10)第二节 热辐射的基本定律图8-4 人工黑体模型一、普朗克定律 1.普朗克定律图8-5a 普朗克定律揭示的关系 E b λ=f (λ,T)图8-5bE b λ与λT 的函数关系1)exp(251b λ-=-TC E λλ W/(m 2·μm) (8-11a )()bλ1552()[exp()1]E Cf TCT TTλλλ==-(8-11b)2.维恩位移定律6.2897max=Tλμm·K(8-12)二、斯蒂芬—玻尔兹曼定律图8-6 黑体在某一波段内的辐射能4b0251bλbd1)exp(d TTCEEσλλλλ=-==⎰⎰∞-∞W/m2(8-13)4bb)100(TCE= W/m2(8-14))λb(0)λb(0bλbλbλ)λb(λ12122121ddd----=-==⎰⎰⎰EEEEEEλλλλλλλW/m24bbλbλ)b(0λT)b(0dTEEEFσλλ⎰==--()()()bλ1b(0λT)552b00bd d()[exp()1]T T ECF T T f TC TTTλλλλλσσλλ-===-⎰⎰(8-15)12212b(λλ)b b(0λT)b(0λT)()W/mE EF F---=-(8-16)黑体辐射函数表λT(μm⋅K)Fb(0-λT)λT(μm⋅K)Fb(0-λT)λT(μm⋅K)Fb(0-λT)λT(μm⋅K)Fb(0-λT) 200 0 3200 0.3181 6200 0.7542 11000 0.9320 400 0 3400 0.3618 6400 0.7693 11500 0.9390 600 0 3600 0.4036 6600 0.7833 12000 0.9452 800 0 3800 0.4434 6800 0.7962 13000 0.9552 1000 0.0003 4000 0.4809 7000 0.8032 14000 0.96301200 0.0021 4200 0.5161 7200 0.8193 15000 0.96901400 0.0078 4400 0.5488 7400 0.8296 16000 0.9739 1600 0.0197 4600 0.5793 7600 0.8392 18000 0.9809 1800 0.0394 4800 0.6076 7800 0.8481 20000 0.9857 2000 0.0667 5000 0.6338 8000 0.8563 40000 0.9981 2200 0.1009 5200 0.6580 8500 0.8747 50000 0.9991 2400 0.1403 5400 0.6804 9000 0.8901 75000 0.9998 2600 0.1831 5600 0.7011 9500 0.9032 100000 1.00002800 0.2279 5800 0.7202 10000 0.9143 3000 0.2733 6000 0.7379 10500 0.9238三、兰贝特余弦定律122θθnW/(m sr)I I I ===⋅(8-17a )2θθn n cos cos cos W/(m sr)E I I E θθθ===⋅(8-17b )2θ2cos d W/m E I ωπθω==⎰θβθωd d sin d d 2==r A2ππ/22θθ00cos sin d d πW/m E I I βθθθθβ====⎰⎰(8-18)四、基尔霍夫定律1.实际物体的辐射发射率图8-8 实际物体、黑体和灰体的辐射和吸收光谱图8-9 实际物体在各个方向上发射率的变化(a )非导体;(b )导电体1—融冰;2—玻璃;3—黏土;4—氧化亚铜;5—铋;6—铝青铜;7—铁(钝化)发射率 bE E =ε (8-19a ) 光谱发射率 b λλλE E =ε (8-19b ) 定向发射率 b θθθE E =ε(8-19c )光谱定向发射率λ,θλ,θb λ,θE E ε=(8-19d )⎰⎰⎰∞∞∞===0b λb λλbλbd d d λλελεEE E E E E (8-20)442b b b ()W/m 100T E E T C εεσε=== (8-21)对非金属表面 ε=(0.95~1.0)n ε 对磨光金属表面ε=(1.0~1.2)n ε2.基尔霍夫定律图8-10 定向辐射和吸收特性i b λ2d ()d d d q I T A λ=Ω(8-22)21cos d d rA θ=Ω 1i b λ22d cos d ()d d A q I T A r θλ=1a λ,θi λ,θbλ22d cos d ()d ()()d d A q T q T I T A rθααλ== (8-23)e λ,θ1d ()d cos d d q I T A θωλ=λ,θλ,θbλ()()()I T T I T ε=22d d rA =ω2e λ,θbλ12d d ()()d cos d A q T I T A r εθλ= (8-24)热平衡条件下基尔霍夫定律最基本的表达式λ,θλ,θ()()T T εα= (8-25)λλ()()T T εα=(8-26) 对灰表面θθ()()T T εα=(8-27) 漫射灰表面()()T T εα=(8-28)。
热传导与热辐射的知识点总结热传导和热辐射是热学领域中重要的基础概念,对于理解和应用于能源转换、材料科学、气候变化等领域具有重要意义。
本文将对热传导和热辐射的知识点进行总结。
一、热传导(Thermal Conduction)热传导是指热量在物质内部传递的过程,当物质的两个不同部分之间存在温度差时,热量会沿着温度梯度从高温区域传递到低温区域。
以下是热传导的几个重要知识点:1. 热传导定律:根据傅立叶热传导定律,热流密度(Q/A)正比于温度梯度(dT/dx)和热导率(k),即Q/A = -k(dT/dx),其中Q是热量,A是传热面积,x是热传导方向。
2. 热导率(Thermal Conductivity):热导率是物质对热传导的抵抗能力的度量。
不同物质的热导率不同,对于导热性能好的物质,热量会更快地传导。
热导率与物质本身的性质有关,如材料的密度、组成、结构等。
3. 热阻(Thermal Resistance):热阻是物质对热传导的阻碍程度的度量。
热阻与热导率成反比,即R = 1/k。
热阻越大,热传导越慢。
在热传导过程中,通过增加热导率或减小热阻,可以提高热传导效率。
4. 热扩散(Thermal Diffusion):热扩散是物质中热能由高温区向低温区传播的过程。
当物质中各点的温度趋于均衡时,热扩散停止。
热扩散速率与热导率、温度梯度和物质的热容量有关。
二、热辐射(Thermal Radiation)热辐射是热量通过电磁波的形式从物体表面传播的过程。
物体在一定温度下会发射热辐射,其频率与温度有关。
以下是热辐射的几个重要知识点:1. 热辐射定律(Stefan-Boltzmann Law):根据斯特藩-玻尔兹曼定律,热辐射的能量正比于物体表面的辐射率(ε)、表面积(A)和温度的四次方(T^4),即E = εσAT^4,其中ε为辐射率,σ为斯特藩-玻尔兹曼常数。
2. 黑体辐射(Blackbody Radiation):理想黑体是能够完全吸收并发射所有入射辐射的物体。
热辐射知识点
1. 热辐射基本原理
物体的温度越高,其辐射能量越大。
根据普朗克的辐射定律和
斯蒂芬-玻尔兹曼定律,热辐射的能量与其发射体的温度的四次方
成正比。
2. 热辐射谱
热辐射谱是指在不同波长范围内的辐射能量分布情况。
根据维
恩位移定律,热辐射谱的峰值波长与发射体的温度有关,温度越高,峰值波长越短。
3. 黑体辐射和灰体辐射
黑体是指对所有波长的辐射都具有完全吸收和完全发射的物体。
黑体辐射的谱分布曲线称为黑体辐射谱。
灰体是指对某些特定波长
的辐射具有较低的吸收和发射能力。
4. 热辐射的应用领域
热辐射在许多领域都有广泛的应用。
例如,在太阳能利用中,利用太阳的热辐射能够产生电能。
此外,热辐射也在红外线摄像、激光技术、热成像等领域发挥重要作用。
5. 热辐射的控制和应用
为了控制热辐射,可以通过选择合适的材料和涂层来调节物体的辐射能力。
例如,通过使用反射性材料可以减少热辐射的损失。
此外,在工业和建筑领域中,也可以利用热辐射控制技术实现节能和环保。
这些是关于热辐射的一些基本知识点,希望对您有所帮助。
如需进一步了解,可以继续深入研究相关领域的专业文献和资料。
热辐射知识点热辐射是热传递的一种方式,它基于物体与周围环境的温度差异而产生。
在日常生活中,我们经常会遇到与热辐射相关的知识点。
本文将介绍一些与热辐射相关的基础概念、特性以及应用。
一、热辐射的基础概念热辐射是指物体由于其内部热能的存在而发射出的电磁波。
这些电磁波包含了可见光、红外线、紫外线等各种波长的辐射能量。
热辐射是基于物体的温度而存在的,温度越高,辐射能量越大。
根据斯特藩-玻尔兹曼定律,热辐射的能量密度与物体的绝对温度的四次方成正比。
二、热辐射的特性1. 无需介质传播:与传导和对流不同,热辐射不需要介质来传播热能。
它可以在真空或其他无介质的环境中传递能量。
2. 频谱特性:热辐射的频谱范围广泛,涵盖了可见光、红外线和紫外线等多个波段。
不同温度的物体会以不同波长的辐射能量为主。
3. 长波辐射:相比可见光和紫外线,红外线是热辐射中最常见的波段。
许多物体都会以红外线的形式发射热辐射,例如太阳、人体等。
4. 反射和吸收:物体对热辐射的反射和吸收特性与其表面性质有关。
不同材料的表面对热辐射的反射和吸收率不同,从而影响物体的热平衡。
三、热辐射的应用1. 无接触测温技术:热辐射的特性使得借助红外相机等设备可以实现无接触测温,用于工业、医疗、安防等领域。
通过测量物体的红外辐射,可以得知其表面的温度信息。
2. 太阳能利用:太阳是自然界最大的热辐射源之一。
太阳能光伏发电技术利用太阳光的热辐射,将其转化为电能。
这种清洁能源被广泛应用于家庭、工业等领域。
3. 供暖和冷却系统设计:在建筑物的供暖和冷却系统设计中,需要考虑热辐射的影响。
根据物体的辐射特性,可以进行合理的热辐射换能设计,以提高能源利用效率。
4. 热辐射疗法:红外线的热辐射对人体有一定的生物学效应,可以用于物理治疗和美容保健。
例如,远红外线烤箱、红外灯疗法等。
总结:热辐射是一种重要的热传递方式,具有无需介质传播、频谱范围广泛等特点。
它在工业、医疗、能源等领域都有广泛的应用。
热传导与热辐射中考复习重点热传导和热辐射是热学中非常重要的概念和现象,了解其基本原理和应用是考试中的重点内容。
本文将针对热传导和热辐射进行深入剖析,帮助大家更好地复习和理解。
一、热传导热传导是指物体内部或不同物体之间由于温度差异而发生的热能传递过程。
这种传递过程主要通过分子的碰撞和振动实现,其具体机制可以用热量传导的三种基本方式来描述。
1. 热传导的三种基本方式(1)导热:导热是指固体物体内部由高温区向低温区传递热量的过程。
此时,分子间会发生热量的传递,同时会引发物体内部微观粒子的热运动。
这种方式下的热传导速度与物体的导热系数、温度差以及物质的性质有关。
(2)对流热传导:对流热传导指的是液体和气体中同时存在分子传递和流体整体运动的热传递方式。
在对流热传导中,流体的对流运动会增强热量的传递效率,使温度分布更加均匀。
因此,对流热传导的传热速率通常比导热大,特别是在气体和液体的传热过程中更为明显。
(3)辐射热传导:辐射热传导是指热量通过电磁波的辐射传递的过程。
这种方式下,热量不需要通过物质。
所有物体在温度不为0K时都会辐射电磁波,辐射的强度与温度的四次方成正比。
所以辐射热传导在高温的情况下更为明显。
2. 热传导的应用热传导的实际应用非常广泛,尤其在工程领域中有着重要的地位。
以下是热传导的几个常见应用:(1)导热材料的选择:在设计和制造各种设备和结构时,需要根据热传导特性选择合适的材料,以确保热量能够有效传导。
(2)散热效果的分析和改善:在电子产品、汽车引擎等高温工作的设备中,通过合理设计散热系统,提高对流热传导效果,保证设备的正常工作,延长使用寿命。
(3)隔热材料的应用:在保温材料、防火材料等方面的应用中,需要使用能有效降低热传导的材料,避免热量的散失。
二、热辐射热辐射是指物体由于温度差异而发出的电磁波辐射的过程,它是物体最基本的热能传递方式之一。
热辐射的特点是不需要经过物质介质,能够在真空中传播,与热传导和对流传热不同的是,热辐射可以通过各种波长的光线传递热能。
小学科学热辐射(配套课件)学年五年级上册科学小学学霸速记苏教版热辐射是我们日常生活中非常常见的现象,无论是太阳的辐射还是物体之间的热传导,都离不开热辐射的作用。
在小学科学学习中,学生们需要理解什么是热辐射,以及它的特点和应用。
本文将针对五年级上册的科学课程内容,讲解小学科学中的热辐射,帮助学生们更好地理解和记忆。
首先,我们来了解一下热辐射的定义。
热辐射是指物体的温度高于绝对零度时,由于分子、原子和电子的运动而发射出的电磁辐射。
这种辐射是通过电磁波的形式传播的,可以在真空中传播,不需要介质的传导。
接下来,我们来讨论一下热辐射的特点。
首先,热辐射的传播速度是光速,非常快。
其次,辐射的能量是连续的,可以包括多种不同波长的电磁波,从长波红外线到短波紫外线都有。
再次,热辐射遵循斯特藩-波尔兹曼定律,即物体辐射出的能量与物体的温度的四次方成正比。
最后,不同物体对热辐射的吸收和发射有差异,我们可以通过颜色的深浅来判断物体对热辐射的吸收和发射能力,深色物体吸收和辐射的能力更强。
热辐射在我们的日常生活中有很多应用。
最常见的就是太阳辐射,太阳作为地球上的能量源,通过热辐射将能量传递给地球上的物体。
这个过程中,地球表面的物体吸收光能,产生热能,从而使我们感受到温暖。
我们还可以利用热辐射进行热能的转化和利用,比如太阳能电池板就是通过光能的吸收和转化来产生电能。
在学习中,我们还需要了解一些与热辐射相关的概念和实验。
其中,温度是评估物体热能状态的指标,我们可以通过温度计来测量物体的温度。
热能的传递方式有三种:传导、对流和辐射。
热辐射是无需介质的传播,可以在真空中进行。
我们还可以进行一些简单的实验,比如利用黑色和白色纸片放在太阳下晒,观察它们受热的程度。
通过实验观察,我们可以发现黑色纸片吸热更快,因为它对热辐射的吸收能力更强。
此外,我们还需要了解一些与热辐射相关的自然现象。
太阳光是由多种波长的辐射组成的,其中有一部分是可见光。
辐射传热总结1.概念和定律(1)辐射力E (2m W ):单位时间、单位面积总辐射能。
4T E b σ=发射率ε:实际物体辐射力与同温度下黑体辐射力的比值。
bE E=ε 吸收比α:物体对投入辐射所吸收的百分比。
QQ αα=(2)光谱辐射力λE (()m m W 2⋅):单位时间、单位面积辐射λ波长的能量。
()1251-=-T c b e c E λλλ 光谱发射率()λε:实际物体的光谱辐射力与同温度下黑体对同一波长λ下的光谱辐射力之比。
()λλλεb E E =光谱吸收比()λα:物体吸收某一特定波长λ辐射能的百分比。
()λαλλαQ Q =(3)定向辐射强度()θI (()sr m W 2⋅):单位时间,从单位可见辐射面积发射出去的,落到单位立体角内的能量。
b b E I =π定向发射率()θε:在与辐射面法线成θ角的方向上,物体的定向辐射强度与同温度下黑体的定向辐射强度的比值。
()()bI I θθε=定向吸收比()θα:略。
(4)基尔霍夫定律:在热平衡条件下,物体的光谱定向发射率等于同温度下光谱定向吸收比。
()()T T ,,θλθλαε=对漫射表面 ()()T T λλαε=对灰体表面 ()()T T θθαε= 对漫灰表面 ()()T T αε=2.热辐射计算(1)黑体辐射函数()λ-0b F :对黑体辐射,在波长范围λ-0内的辐射能占总辐射能的百分比。
()()()T f E E F bb b λλλ==--00()()()122100λλλλ----=b b b F F F(2)角系数21,X :表面1发出的辐射能中落到表面2的百分比。
相对性 122211,,X A X A =完整性 12111=++ ,,X X 可加性 b ,a ,,X X X 212121+= 2212221212A AX A A X X b ,b a ,a ,+=(3)投入辐射G (2m W ):单位时间投入到单位表面积上的总辐射能。