Прамяністы цеплаабмен: паняцце, разлік

Дата:

2019-04-10 09:30:18

Прагляды:

515

Рэйтынг:

1Любіць 0Непрыязнасць

Доля:

Table of contents:

Тут чытач знойдзе агульную інфармацыю аб тым, што такое цеплаабмен, а таксама будзе разгледжана дэталёва з'ява прамяністага цеплаабмену, падпарадкаванне яго пэўных законах, асаблівасці працякання працэсу, формула цяпла, выкарыстанне чалавекам цеплаабмену і яго праходжанне ў прыродзе.

Уступленне ў цеплаабмен

прамяністы цеплаабмен

Каб зразумець сутнасць прамяністага цеплаабмену, неабходна для пачатку разумець яго сутнасць і ведаць, што гэта такое?

Цеплаабмен – гэта змяненне паказчыка энергіі ўнутранага тыпу без праходжання працы над аб'ектам ці суб'ектам, а таксама без здзяйснення працы целам. Такі працэс заўсёды працякае ў пэўным кірунку, а менавіта: цяпло пераходзіць ад цела з вялікім паказчыкам тэмпературы, да цела з меншай. Па дасягненню выраўноўвання тэмператур паміж целамі працэс спыняецца, а ажыццяўляецца ён пры дапамозе цеплаправоднасці, канвекцыі і выпраменьвання.

  1. Цеплаправоднасць – гэта працэс перадачы энергіі ўнутранага тыпу ад аднаго фрагмента цела да іншага або паміж целамі пры здзяйсненні імі кантакту.
  2. Канвекцыя – гэта цеплаперадача, якая ажыццяўляецца ў выніку пераносу энергіі разам з вадкаснымі або газавымі патокамі.
  3. Выпраменьванне мае электрамагнітны характар, выпускае дзякуючы ўнутранай энергіі, рэчывы, якое знаходзіцца ў стане пэўнай тэмпературы.

Формула цяпла дазваляе рабіць разлікі па вызначэнні колькасці перададзенай энергіі, аднак якія вымяраюцца велічыні залежаць ад прыроды які праходзіць працэсу:

  1. Q = cmΔt = см(t2 – t1) – награванне і астуджэнне;
  2. Q = mλ – крышталізацыя і плаўленне;
  3. Q = mr – паравая кандэнсацыя, кіпенне і выпарэнне;
  4. Q = mq – згаранне паліва.

Ўзаемасувязь цела і тэмпературы

Каб разумець, што ж такое прамяністы цеплаабмен, неабходна ведаць асновы законаў фізікі аб інфрачырвоным выпраменьванні. Важна памятаць, што любое цела, тэмпература якога вышэй за нуль у абсалютнай адзнакі, заўсёды выпраменьвае энергію цеплавога характару. Яна ляжыць у дыяпазоне інфрачырвонага спектру хваляў электрамагнітнай прыроды.

Больш:

Нервовы імпульс, яго пераўтварэнне і механізм перадачы

Нервовы імпульс, яго пераўтварэнне і механізм перадачы

Нервовая сістэма чалавека выступае своеасаблівым каардынатарам у нашым арганізме. Яна перадае каманды ад мозгу мускулатуры, органаў, тканін і апрацоўвае сігналы, якія ідуць ад іх. У якасці своеасаблівага носьбіта дадзеных выкарыстоўваецца нервовы імп...

Куды паступаць пасля 11 класа? Якую выбраць прафесію?

Куды паступаць пасля 11 класа? Якую выбраць прафесію?

Пры выбары сваёй будучай прафесіі не варта абапірацца на чые-то рэкамендацыі і парады, тым больш не трэба падпарадкоўвацца сваім бацькам, якія даволі часта вырашаюць без вас самастойна, куды паступіць пасля 11 класа. Варта задумацца, наколькі паспяхо...

Крывяносная сістэма жывёл, як вынік эвалюцыйнага развіцця свету

Крывяносная сістэма жывёл, як вынік эвалюцыйнага развіцця свету

Крывяносная сістэма жывёл прайшла доўгі шлях фарміравання ў ходзе эвалюцыйнага развіцця свету. Яна ўтварылася на месцы рудыментарных частак першаснай паражніны цела, якая ў вышэйшых жывёл была выцесненая целломом, або другаснай паражніной цела. У пра...

Аднак разнастайныя цела, маючы аднолькавы паказчык тэмпературы, будуць валодаць рознай здольнасцю выпускаць прамяністую энергію. Гэтая характарыстыка будзе залежаць ад розных фактараў, такіх як: будынак цела, прырода, форма і павярхоўнае стан. Прырода электрамагнітнага выпраменьвання ставіцца да дваістай, карпускулярна-хвалевай. Поле электрамагнітнага тыпу мае квантавы характару, а яго кванты прадстаўлены фатонамі. Узаемадзейнічаючы з атамамі, фатоны паглынаюцца і перадаюць свой запас энергіі электронам, фатон знікае. Энергія паказчыка цеплавога ваганні атама ў малекуле ўзрастае. Іншымі словамі, выпраменьваная энергія ператвараецца ў цеплыню.

Выпраменьваная энергія лічыцца галоўнай велічынёй і пазначаецца знакам W, вымяраецца джоулями (Дж). У струмені выпраменьвання выяўляецца сярэдняе значэнне магутнасці за прамежак часу, значна перавышае перыяды ваганняў (выпраменьваная энергія на працягу адзінкі часу). Выпраменьваная патокам адзінка выяўляецца ў джоўль, деленных на секунду (Дж/с), агульнапрынятым варыянтаў лічыцца ват (Вт).

стэфана больцмана

Азнаямленне з прамяністым цеплаабменных

Цяпер больш падрабязна пра з'яву. Прамяністы цеплаабмен – гэта абмен цяпла, працэс перадачы яе ад аднаго цела да іншага, які мае іншы паказчык тэмпературы. Адбываецца пры дапамозе інфрачырвонага выпраменьвання. Яно з'яўляецца электрамагнітным і ляжыць у абласцях спектраў хваляў электрамагнітнай прыроды. Дыяпазон хваль ляжыць у межах ад 0.77 да 340 мкм. Дыяпазоны ад 340 да 100 мкм лічацца длинноволновыми, да средневолновому дыяпазону ставяцца 100 - 15 мкм, а ад 15 да 0.77 мкм ставяцца да коротковолновым.

Караткахвалевай ўчастак інфрачырвонага спектру прылягае да святла бачнага тыпу, а даўгахвалевыя ўчасткі хваль сыходзяць у галіне ультракароткай радыёхвалі. Інфрачырвоным выпраменьвання ўласціва прамалінейнае распаўсюджванне, яно здольна праламляцца, адбівацца і поляризоваться. Здольна пранікаць праз некаторы пералік матэрыялаў, якія з'яўляюцца непразрыстымі для бачнага выпраменьвання.

шэрае цела

Іншымі словамі, прамяністы цеплаабмен можна ахарактарызаваць як перанос цяпла ў форме энергіі электрамагнітнай хвалі, працэс пры гэтым працякае паміж паверхнямі, якія знаходзяцца ў працэсе ўзаемнага выпраменьвання.

Паказчык інтэнсіўнасці вызначаецца узаемным размяшчэннем паверхняў, выпраменьвальнай і поглощательными здольнасцямі тэл Прамяністы цеплаабмен паміж целамі адрозніваецца ад канвекцыйным і адмовы працэсаў тым, што цяпло здольна перадавацца праз вакуум. Падабенства гэтага з'явы з іншымі абумоўлена перадачай цяпла паміж целамі з розным тэмпературным паказчыкам.

Паток выпраменьвання

Прамяністы цеплаабмен паміж целамі мае некаторы колькасць патокаў выпраменьвання:

  1. Паток выпраменьвання ўласнага тыпу – Е, які залежыць ад паказчыка тэмператур T і аптычных характарыстык цела.
  2. Патокі падальнага выпраменьвання.
  3. Паглынутыя, адлюстраваныя і пропускаемые тыпы патокаў выпраменьвання. У суме яны раўняюцца Епад.

Асяроддзе, у якой адбываецца цеплаабмен, можа займацца паглынаннем выпраменьвання і прыўносіць ўласнае.

Прамяністы цеплаабменпаміж некаторым колькасцю тэл апісваецца патокам выпраменьвання эфектыўнага характару:

EЭФ=E+EОТР=E+(1-A)EПАД.
Цела, ва ўмовах любой тэмпературы, якія маюць паказчыкі Л=1, R=0 і=0, называюць «абсалютна чорнымі». Чалавек стварыў паняцце «чорнага выпраменьвання». Яно адпавядае сваімі тэмпературнымі паказчыкамі раўнавагі цела. Испускаемая энергія выпраменьвання вылічаецца пры дапамозе тэмпературай суб'екта або аб'екта, прырода цела на гэта не ўплывае.

Следуючы законам Больцмана

прамяністая энергія

Людвіг Больцман, які жыў на тэрыторыі Аўстрыйскай імперыі ў 1844-1906 гадах, стварыў закон Стэфана-Больцмана. Менавіта ён дазволіў чалавеку лепш зразумець сутнасць абмену цяпла і апераваць інфармацыяй, усовершенствуя яе на працягу многіх гадоў. Разгледзім яго фармулёўку.

Закон Стэфана-Больцмана – гэта закон інтэгральнага характару, які апісвае некаторыя асаблівасці абсалютна чорных тэл. Ён дазваляе вызначаць залежнасці шчыльнасці магутнасці выпраменьвання абсалютна чорнага цела ад яго тэмпературнага паказчыка.

Падпарадкаванне закону

Законы прамяністага цеплаабмену падпарадкоўваюцца закону Стэфана-Больцмана. Узровень інтэнсіўнасці перадачы цяпла праз цеплаправоднасці і канвекцыі прапарцыйны тэмпературы. Прамяністая энергія ў цеплавым струмені прапарцыйная паказчыку тэмпературы ў чацвёртай ступені. Выглядае гэта так:

Q = σ A (T14 – T24).

У формуле q – гэта паток цяпла, A – павярхоўная плошчу цела, выпраменьвальнага энергію, T1 T2 – велічыня тэмператур выпраменьваючых тэл і акружэння, якое займаецца паглынаннем гэтага выпраменьвання.

Вышэйзгаданы закон выпраменьвання цяпла ў дакладнасці апісвае толькі ідэальнае выпраменьванне, якое ствараецца абсалютна чорным целам (а. ч. т.). Такіх целаў у жыцці практычна няма. Аднак плоскія паверхні чорнага колеру набліжаюцца да а.ч.т. Выпраменьванне светлых тэл адносна слабое.

Існуе каэфіцыент выпраменьвальнай здольнасці, уведзены для ўліку адхіленні ад ідэальнасці шматлікага колькасці с. т. у правую складовую выразы, разъясняющего закон Стэфана-Больцмана. Паказчык выпраменьвальнай здольнасці роўны значэнню, меншаму адзінкі. Плоская чорная паверхню можа даводзіць гэты каэфіцыент да 0.98, а металічнае люстэрка не перавысіць і 0.05. Такім чынам, лучепоглощающие здольнасці высокія для чорных целаў і нізкія для люстраных.

формула цяпла

Аб шэрым целе (с. т.)

У теплообмене часта сустракаецца згадка такога тэрміна, як шэрае цела. Гэты аб'ект уяўляе сабой цела, якое мае каэфіцыент спектральнага тыпу паглынання электрамагнітнага выпраменьвання менш аднаго, які не абапіраецца на хвалевую даўжыню (частату).

Выпраменьванне цяпла з'яўляецца аднолькавым ў адпаведнасці са спектральным складам выпраменьвання чорнага цела з той жа тэмпературай. Адрозніваецца шэрае цела ад чорнага меншым паказчыкам энергетычнай сумяшчальнасці. На спектральны ўзровень чарнаты с. г даўжыня хвалі не ўплывае. У бачным святле да шэрага цела блізкая сажа, каменны вугаль і плацінавы парашок (чэрнь).

Вобласці прымянення ведаў аб теплообмене

выпраменьванне цяпла

Выпраменьванне цяпла адбываецца пастаянна вакол нас. У жылых і офісных памяшканнях часта можна сустрэць электрычныя абагравальнікі, якія займаюцца теплоизлучением, і мы яго бачым у форме чырвонага святлення спіралі – такое цяпло ставіцца да відаць, яно «варта» ля мяжы інфрачырвонага спектру.

Абаграваннем памяшкання, на самай справе, займаецца нябачная складовая інфрачырвонага выпраменьвання. Прыбор начнога бачання прымяняе крыніца выпраменьвання цяпла і прымачы, адчувальныя да выпраменьвання інфрачырвонай прыроды, якія і дазваляюць добра арыентавацца ў цемры.

Энергія Сонца

прамяністы цеплаабмен паміж целамі

Сонца па праве з'яўляецца наймагутным выпраменьвальнікам энергіі, якая носіць цеплавой характар. Яно абагравае нашу планету з адлегласці ў сто пяцьдзесят мільёнаў кіламетраў. Паказчык інтэнсіўнасці сонечнага выпраменьвання, які быў зарэгістраваны на працягу многіх гадоў і рознымі станцыямі, якія знаходзяцца ў розных кутках зямлі, адпавядае прыблізна 1.37 Вт/м2.

Менавіта энергія сонца з'яўляецца крыніцай жыцця на планеце Зямля. У цяперашні час мноства розумаў займаюцца спробамі знайсці найбольш эфектыўны спосаб яе выкарыстання. Цяпер нам вядомыя сонечныя батарэі, здольныя абаграваць жылыя пабудовы і атрымліваць энергію для патрэб штодзённасці.

У заключэнне

Падводзячы вынікі, цяпер чытач можа даць вызначэнне прамяністай цеплаабмену. Апісваць гэта з'ява ў жыцці і прыродзе. Прамяністая энергія з'яўляецца асноўнай характарыстыкай хвалі перадаецца энергіі ў такой з'яве, а пералічаныя формулы паказваюць спосабы яе разліку. У агульным становішчы сам працэс падпарадкоўваецца закону Стэфана-Больцмана і можа мець тры формы, якія залежаць ад яго прыроды: паток падальнага выпраменьвання, выпраменьвання ўласнага тыпу і адлюстраванае, паглынутае і пропускаемое.


Article in other languages:

AR: https://tostpost.com/ar/education/16368-radiative-heat-transfer-concept-calculation.html

DE: https://tostpost.com/de/bildung/31454-strahlende-w-rme-bertragung-konzept-berechnung.html

En: https://tostpost.com/education/27228-radiative-heat-transfer-concept-calculation.html

ES: https://tostpost.com/es/la-educaci-n/31313-la-transferencia-de-calor-radiante-concepto-c-lculo-de.html

HI: https://tostpost.com/hi/education/18010-radiative-heat-transfer-concept-calculation.html

JA: https://tostpost.com/ja/education/16055-radiative-heat-transfer-concept-calculation.html

KK: https://tostpost.com/kk/b-l-m/32094-s-ulel-zhylu-almasu-ym-esep.html

PL: https://tostpost.com/pl/edukacja/33159-promienistym-ciep-a-poj-cie-obliczanie.html

PT: https://tostpost.com/pt/educa-o/32894-radiante-de-transfer-ncia-de-calor-conceito-c-lculo-de.html

TR: https://tostpost.com/tr/e-itim/28499-radyant-s-bir-kavram-hesaplama.html

UK: https://tostpost.com/uk/osv-ta/32310-promenistiy-teploobm-n-ponyattya-rozrahunok.html

ZH: https://tostpost.com/zh/education/12133-radiative-heat-transfer-concept-calculation.html






Alin Trodden - аўтар артыкула, рэдактар
"Прывітанне, Я Алін Тродден. Я пішу тэксты, чытаю кнігі і шукаю ўражанні. І я нядрэнна ўмею распавядаць вам пра гэта. Я заўсёды рады ўдзельнічаць у цікавых праектах."

Заўвага (0)

Гэтая артыкул не мае каментароў, будзьце першым!

Дадаць каментар

Навіны

Вывучаем ківач - частата ваганняў

Вывучаем ківач - частата ваганняў

Параметрамі вагальных працэсаў з'яўляюцца агульнавядомыя фізічныя паняцці – амплітуда і перыяд. Пры гэтым, пад ваганнямі разумеюць шматкроць паўтаральны па перыядычнаму закону працэс змены фізічнай велічыні каля яе сярэдняга...

Як напісаць сачыненне на тэму

Як напісаць сачыненне на тэму "Космас"

Сачыненне на тэму «Космас» – гэта прастор для фантазіі. Разважаючы над гэтай тэматыкай, можна напісаць не толькі аб першым палёце Юрыя Гагарына, але і прыдумаць фантастычную гісторыю пра будучыню пакарэнні розных...

Бактэрыялагічнае зброю і яго віды

Бактэрыялагічнае зброю і яго віды

Бактэрыялагічнае зброю ўяўляе сабой сродак масавага паразы людзей і іншых жывых арганізмаў. Яго дзеянне заключаецца ў выкарыстанні бактэрыяльных сродкаў. Да іх адносяць розныя мікраарганізмы (вірусы, бактэрыі, грыбкі і інш.) Часам...

Валентнасць жалеза. Якая валентнасць ў жалеза?

Валентнасць жалеза. Якая валентнасць ў жалеза?

Цяжка пераацаніць ролю жалеза для чалавечага арганізма, бо менавіта яно спрыяе «твору» крыві, яго змест ўплывае на ўзровень гемаглабіну і міяглабіну, жалеза нармалізуе працу ферментнай сістэмы. Але што гэта за элемент ...

Арганізацыйны момант на ўроку ў пачатковай школе: мэта, задачы, прыклады

Арганізацыйны момант на ўроку ў пачатковай школе: мэта, задачы, прыклады

Кожнаму чалавеку выдатна вядома, што сабой уяўляе ўрок. Аднак дакладна сфармуляваць азначэнне паняцця, напэўна, атрымаецца не ва ўсіх. Калі выказвацца навуковым мовай, то ўрок з'яўляецца варыятыўнай формай арганізацыі мэтанакірава...

Народны фронт у Францыі: гісторыя стварэння і значэнне

Народны фронт у Францыі: гісторыя стварэння і значэнне

Народны фронт у Францыі быў адной з цэнтральных палітычных сіл да пачатку Другой сусветнай вайны. Дзеянні кааліцыі левых партый сур'ёзна паўплывалі на будучыню Францыі і Еўропы. Многія рашэнні парламента прадвызначылі французскія ...