热辐射-经典教案-ppt.ppt

,只要绝对温度不是零度,都会不停地以电磁波的形式向外界辐射能量。同时,又不断吸收来自其他物体的辐射能。当物体向外界辐射的能量与其从外界吸收的能量不相等,该物体与外界就产生热量的传递。这种传递方式称为热辐射。热辐射可以在真空中传播,不需要任何介质。气体热辐射与液体、固体不同,因为气体可以深入气体内部。—斯蒂芬-波尔兹曼定律实际物体的辐射能力和吸收能力灰体的辐射能力和吸收能力——斯蒂芬-~1000μm间,大部分能量集中于红外线区段,~20μm范围内。辐射能的反射、穿透和吸收与光一样,辐射能可以反射、穿透和吸收,如图6-28所示。其能量间的关系为Q=Qa+Qr+QdQa、Qr、Qd与总能量Q的比值称该物体对投入辐射的吸收率a、反射率r和穿透率d。则上式可写为:a+r+d=-28辐射能的反射、穿透和吸收5黑体的辐射能力和吸收能力—斯蒂芬-波尔兹曼定律固体、液体穿透率为零,气体反射率为零。黑体:吸收率等于1的物体称绝对黑体,简称黑体。实际物体可以接近黑体,但没有绝对黑体。热透体:穿透率等于1的物体。气体接近热透体。镜面体:反射率等于1的物体。镜子接近镜面体。黑体的辐射能力即单位时间单位黑体外表面积向外界辐射的全部波长的总能量,服从斯蒂芬-波尔兹曼定律。记6黑体的辐射能力和吸收能力—斯蒂芬-波尔兹曼定律Eb=σ0T4为了方便,将上式改变为:σ0为黑体辐射常数,σ0=×10-8W/(m2·K4)。C0为黑体辐射系数,C0=/(m2·K4)。温度对辐射传热非常敏感。记(6-78)7例6-10温度对物体辐射能力的影响试计算表面温度为0℃和546℃时黑体的辐射能力,并进行比较。解:0℃辐射能力546℃时黑体的辐射能力8实际物体的辐射能力和吸收能力实际物体的辐射能力E恒小于黑体的辐射能力Eb。实际上不同物体在相同温度下的辐射能和按波长的分布规律也不同。黑度:实际物体的辐射能与相同温度下黑体的辐射能的比值,称物体的黑度,用ε表示。实际物体的辐射能力E可用下式表示::与物体的表面温度、物体的种类和表面状况有关,只与辐射物体本身有关,与外界无关。常见物体的黑度见表6-4。实际物体的吸收能力:黑体将投其上的辐射能全部吸收。实际物体对不同波长的辐射能呈现出一定的选择性,即对不同波长的辐射能吸收程度不同。图6-29为白瓷砖和玻璃对不同波长的辐射能的吸收能力。10