文档介绍：第8章热辐射基本定律和辐射特性
课堂讲解
课后作业
【8-10】一等温空腔的内表面为漫射体,并维持在均匀的温度。,小孔面积相对于空腔内表面积可以忽略。今测得小孔向外界辐射的能量为70W,试确定空腔内表面的温度。如果把空腔内表面全部抛光,而温度保持不变,问这一小孔向外的辐射有何影响?
【解】小孔可以当做黑体来处理,
小孔的黑体特性与空腔的内表面的性质无关,故不影响小孔向外的辐射。
【8-18】暖房的升温作用可以从玻璃的光谱穿透比变化特性解释。有一块厚为3mm的玻璃,经测定,~,而对其他波长的辐射能可以认为完全不穿透。试据此计算温度为5800K的黑体辐射及温度为300K的黑体辐射投射到该玻璃上时各自的总穿透比。
【解】
T1=5800K,,
,
T2=300K,,
,
【8-21】温度为310K的4个表面置于太阳光的照射下,设此时各表面的光谱吸收比随波长的变化如附图所示。试分析,在计算与太阳能的交换时,哪些表面可以作为灰体处理?为什么?
【解】太阳辐射能的绝大部分集中在2μm以下的区域,温度为310K的物体辐射能则绝大部分在6μm以上的红外辐射,由图可见,第一种情形与第三种情形,上述波段范围内单色吸收率相同,因而可以作为灰体处理。
【8-23】已知一表面的光谱吸收比与波长关系如附图所示,在某一瞬间,测得表面温度为1100K。投入辐射Gλ按长分布的情形示于附图b。试:
(1) 计算单位表面积所吸收的辐射能;
(2) 计算该表面的发射率及辐射力;
(3) 确定在此条件下物体表面的温度随时间如何变化,设物体无内热源,没有其他形式的热量传递。
【解】(1)
(2)
T=1100K,,
,
(3) ,所以在此条件下物件表面的温度随时间的延长而降低。
【8-24】一测定物体表面辐射特性的装置示于附图中。空腔内维持在均匀温度Tf=1000K;腔壁是漫灰体ε=,腔内1000K的热空气与试样表面间的对流换热表面传热系数h=10W/(m2∙K);试样的表面温度用冷却水维持,恒为300℃。试样表面的光谱反射比示于附图。试:(1) 计算试样的吸收比;(2) 确定其发射率;(3) 计算冷却水带走的热量。试样表面A=5cm2。
【解】(1)
Tf=1000K,,
(2)
Tf=273+300=573K,,
(3) 冷却水带走的热量为:
【8-26】为了考验高温陶瓷涂层材料使用的可靠性,专门设计了一个试验,如附图所示。已知辐射探头表面积Ad=10m2,陶瓷涂层表面积Ac=10-4m2。金属基板底部通过加热维持在T2=