Лабораторный практикум по курсу общей теплотехники, страница 77

4. Привести зависимость, связывающую между собой относительную влажность и влагосодержание воздуха.

5. Какие параметры влажного воздуха определяют возможность выпадения осадков?

6. Какие линии изображаются на  I-d-диаграмме  влажного воздуха?

Лабораторная работа   №12

Определение коэффициента излучения твердого тела

Цель работы: Углубить знания по теории теплового излучения, ознакомиться с методикой опытного определения коэффициента излучения твердого тела и приобрести навыки экспериментальных исследований; выяснить применимость к исследуемому телу закона Стефана-Больцмана, найти величину коэффициента излучения исследуемого материала и степень его черноты.

1. Теория рассматриваемого вопроса

          Лучистая энергия возникает за счёт энергии других видов в результате сложных молекулярных и внутриатомных процессов.

          Источником теплового излучения является внутренняя энергия нагретого тела.

          Лучистым теплообменом называется теплообмен между телами, который осуществляется путём распространения электромагнитных волн.

          Количество лучистой энергии в основном зависит от физических свойств и температуры излучающего тела.

          Электромагнитные волны различаются длиной своей волны  . Тепловые (инфракрасные) лучи представляют собой электромагнитные колебания с длиной волны   = 0,8 – 40 мк  (1 мк = 0,001 мм).

          Лучеиспускание свойственно всем телам. Каждое из них одновременно и непрерывно излучает и поглощает энергию, если его температура не равна  0К.  Лучеиспускание твёрдых тел происходит с их поверхности, при этом, спектр излучения также непрерывен, т.е. испускаются лучи всех длин волн. Газы имеют селективный (избирательный) спектр и излучают всем своим объёмом.

          Тело, способное полностью поглощать все падающие на него тепловые лучи и обладающее максимальной способностью к излучению (оба эти свойства связаны между собой), называется абсолютно чёрным телом.

          Энергия излучения абсолютно чёрного тела за единицу времени определяется по закону Стефана – Больцмана согласно зависимости:

где  F  –  поверхность излучения тела,  м;

T   – абсолютная температура поверхности излучения тела,  К;

       c –  коэффициент излучения абсолютно чёрного тела; c = 5,67 Вт/(мК).

          В природе абсолютно чёрных тел не существует. Все реальные тела называют «серыми». При одной и той же температуре серые тела излучают энергию меньшей величины, чем абсолютно чёрное тело. Для серых тел энергия излучения определяется по формуле:

                                                                                  (12.2)

где  c  –  коэффициент излучения серого тела,  Вт/(мК);

        –  степень черноты тела, его относительная излучательная способность:

                                                                                                                          (12.3)