熱輻射和輻射換熱ppt課件-在線瀏覽
2025-06-18 12:02本頁(yè)面
【正文】 ： 通常把物質(zhì)由于自身 與溫度有關(guān)的原因 而激發(fā)產(chǎn)生的電磁波傳播稱為 熱輻射 。 ?物質(zhì)可對(duì)外發(fā)射 從零到無窮大 的任何波長(zhǎng)的電磁波 ， 激發(fā)方式不同 ， 所產(chǎn)生的電磁波波長(zhǎng)就不相同 ， 它們投射到物體上產(chǎn)生的效應(yīng)也不同 。 ?熱輻射的傳播是以不連續(xù)的量子形式進(jìn)行的 ，每個(gè)量子的能量 為： E＝ hν (82) 式中 h — 普朗克常數(shù)，其值為 1034J ?輻射換熱： 物體之間相互輻射和相互吸收過程的總效果 ， 稱為輻射換熱 。 輻射換熱過程伴隨著 能量形式的兩次轉(zhuǎn)化 ， 即物體的部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為輻射能發(fā)射出去 ， 當(dāng)射及另一物體表面而被吸收時(shí) ， 輻射能又轉(zhuǎn)化為該物體的內(nèi)能 。 能量最終由高溫物體傳向低溫物體 。 當(dāng)熱輻線投射到物體上時(shí) ， 和可見光一樣也有 吸收 ， 反射和透射 現(xiàn)象發(fā)生 。 α λ ＋ ρ λ ＋ τ λ ＝１ (83b) 式中 :α λ 、 ρ λ 、 τ λ 分別為 單色吸收率 、 單色反射率和單色透射率 。 α 、 ρ 、 τ 還和投射能量的波長(zhǎng)分布有關(guān) 。 透射率 τ＝０ ， 即 α＋ ρ＝１ 。 ? 氣體對(duì)輻射能幾乎沒有反射能力 ， 可認(rèn)為 反射率 ρ ＝０ ， 即 α ＋ τ ＝１ 。多原子氣體才具有吸收能力 。 輻射能投射到物體表面后的反射現(xiàn)象 ， 也和可見光一樣有 鏡面反射和漫反射 兩種情況 。 當(dāng)表面不平整尺寸 （ 表面粗糙度 ） 大于投射輻射的波長(zhǎng)時(shí) ， 入射射線被反射后沿各個(gè)方向均勻分布 、 形成漫反射 。 自然界所有物體的吸收率 α ， 反射率 ρ 和透射率 τ 的數(shù)值都在 0到 1 的范圍內(nèi)變化 ，每個(gè)量的數(shù)值又因具體條件不同而千差萬別 。 黑體 ： 如物體能全部吸收外來輻射線 ， 則稱為黑體 ， 即 α ＝１； 白體 ： 如物體全部反射外來射線 ， 則不論鏡面反射或漫反射均稱為白體 ， 即 ρ ＝１； 透明體 ： 如物體能被外來射線所全部透射 ，則稱為透明體 ， 即 τ ＝１ 。 但也存在接近理想模型的實(shí)際物體 ， 如吸收力很強(qiáng)的煤煙炱和黑絲絨等 ， α ≈ ；高度磨光的純金 ρ ＝０ .９８ ?黑體 、 白體和透明體都是對(duì) 全波長(zhǎng) 射線而言的 。 例如雪對(duì)可見光吸收率很小 ， 但對(duì)全波長(zhǎng)射線其吸收率 α ≈ ， 非常接近黑體；白布和黑布對(duì)可見光的吸收率不同 ， 但對(duì)紅外線的吸收率基本相同 ， 普通玻璃能透過可見光 ，對(duì) λ ＞ 3μ m的紅外線幾乎是不透明體 。 三、輻射強(qiáng)度和輻射力 輻射強(qiáng)度 是物體表面朝向某給定方向 ， 對(duì)垂直于該方向的單位面積 ， 在單位時(shí)間單位立體角內(nèi)所發(fā)射全波長(zhǎng)的能量 ， 用符號(hào) Ⅰ 表示 ， 它的單位是 W／ (m２ Sr是立體角的單位稱為球面度 。μm ?單色輻射力 指若輻射力僅指某波長(zhǎng) λ 下波長(zhǎng)間隔 dλ 范圍內(nèi)所發(fā)射的能量 。μ m)， ?? ??ddEEdEE ??? ? 或0167。 黑體吸收率最大 ， 輻
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