传热学-第七章热辐射基本定律及物体的辐射特性ppt课件.ppt

第八章热辐射基本定律及物体的辐射特性1第七章热辐射基本定律及物体的辐射特性主要内容热辐射现象的基本概念黑体热辐射的基本定律固体和液体的辐射特性实际物体对辐射能的吸收与辐射的关系*第七章热辐射基本定律及物体的辐射特性§8-(1)定义:由热运动产生的,以电磁波形式传递的能量;(2)特点:a任何物体,只要温度高于0K,就会不停地向周围空间发出热辐射;b可以在真空中传播;c伴随能量形式的转变;d具有强烈的方向性;e辐射能与温度和波长均有关;f发射辐射取决于温度的4次方。,如图7-1所示,而我们所感兴趣的,~100μm。电磁波的传播速度:c=fλ式中:f—频率,s-1;λ—波长,μm*第七章热辐射基本定律及物体的辐射特性电磁辐射波谱图8-1电磁波的波谱*第七章热辐射基本定律及物体的辐射特性当热辐射投射到物体表面上时,一般会发生三种现象,即吸收、反射和穿透,如图8-2所示。*第七章热辐射基本定律及物体的辐射特性对于大多数的固体和液体:对于不含颗粒的气体:对于黑体:镜体或白体:透明体:反射又分镜反射和漫反射两种图8-3镜反射图8-4漫反射*第七章热辐射基本定律及物体的辐射特性黑体概念黑体:是指能吸收投入到其面上的所有热辐射能的物体,是一种科学假想的物体,现实生活中是不存在的。但却可以人工制造出近似的人工黑体。图8-5黑体模型*第七章热辐射基本定律及物体的辐射特性辐射力E:单位时间内,物体的单位表面积向半球空间发射的所有波长的能量总和。(W/m2);光谱辐射力Eλ:单位时间内,单位波长范围内(包含某一给定波长),物体的单位表面积向半球空间发射的能量。(W/m3);、Eλ关系:显然,E和Eλ之间具有如下关系:黑体一般采用下标b表示,如黑体的辐射力为Eb,黑体的光谱辐射力为Ebλ§8-2黑体辐射的基本定律*,λ—波长,m;T—黑体温度,K;c1—第一辐射常数,×10-16Wm2;c2—第二辐射常数,×10-2WK;(1)Planck定律(第一个定律):图8-7是根据上式描绘的黑体光谱辐射力随波长和温度的依变关系。λm与T的关系由Wien位移定律给出,图8-7Planck定律的图示*第七章热辐射基本定律及物体的辐射特性(2)Stefan-Boltzmann定律(第二个定律):式中,σ=×10-8w/(m2K4),是Stefan-Boltzmann常数。(3)黑体辐射函数黑体在波长λ1和λ2区段内所发射的辐射力,如图8-8所示:图8-8特定波长区段内的黑体辐射力*第七章热辐射基本定律及物体的辐射特性