Количество тепла излучаемое телом пропорционально какой степени температуры
Тепловое излучение. Под тепловым излучением понимают перенос теплоты от одного тела к другому при помощи электромагнитных волн определенной длины. Способность переносить тепловую энергию обладают электромагнитные волны с длиной от 0,4 до 800 мкм. Этот диапазон входят световые лучи (ультрафиолетовые) с длиной 0,4–0,8 мкм и инфракрасные (тепловые) лучи с длиной 0,8–800 мкм. Роль светового излучения ощутима только при очень высоких температурах рабочих тел. При температурах же, характерных для промышленных энергетических установок, практически вся теплота передается инфракрасными лучами.
Количество теплоты, излучаемой с единицы поверхности в единицу времени называют поверхностной плотностью излучения или излучательной способностью тела Е [Вт/м2]. Ели тело имеет поверхность F, то количество теплоты, излученной с этой поверхности, будет найдено
, Вт. (2.44)
Излучательная способность не зависит от температуры окружающих тел, а зависит только от собственной температуры тела (чем выше температура, тем короче длина волны и интенсивнее излучение).
Обычно при попадании на тело лучистого потока теплоты, часть его поглощается телом ЕА, часть отражается ЕR, часть проходит сквозь тело ED:
. (2.45)
Разделив выражение (2.45) на Епад, получим
или (2.46)
Если обозначить за А – коэффициент поглощения тела, D – коэффициент пропускания тела; R – коэффициент отражения тела, то в зависимости от распределения лучистой энергии на поверхности тела можно выделить следующие виды тел:
А) абсолютно черное (А = 1), тело полностью поглощает падающую на него тепловую энергию;
Б) абсолютно белое (R = 1), тело полностью отражает падающую тепловую энергию;
В) абсолютно прозрачное (D = 1), тело полостью проводит падающую тепловую энергию через себя.
Нужно отметить, что в природе таких тел не существует, есть только тела, приближающиеся к ним, то есть все тела серые ().
При поглощении и отражении лучистой тепловой энергии основное значение имеет не цвет, а состояние поверхности тела. Например, белая поверхность хорошо отражает только световые, а тепловые может поглощать также хорошо, как и черная. На способность отражения (поглощения) тепловой энергии телами влияет также и состояние поверхности. Шероховатая поверхность рассеивает лучи при отражении, и они могут попадать снова на поверхность. В этом случае поверхность называют матовой. Если поверхность достаточно гладкая, то рассеивания не происходит и поверхность в этом случае называют зеркальной (глянцевой).
Для большинства твердых и газообразных тел поглощение теплового потока происходит в начальном поверхностном слое и не зависит от толщины самого тела. Для газов, имеющих малую концентрацию молекул, процесс поглощения лучистой энергии носит объемный характер. То есть коэффициент поглощения будет зависеть от объема газа, его давления и концентрации поглощающих молекул.
Суммарный процесс взаимного излучения, поглощения, отражения и пропускания лучистой энергии в системе тел называется лучистым теплообменом.
Связь между излучательной и поглощательной способностью устанавливает закон Кирхгофа, согласно которому наибольшее возможное количество теплоты излучается черным телом, а количество энергии, излучаемое единицей поверхности серого тела, прямо пропорционально его коэффициенту поглощения:
. (2.47)
Коэффициент поглощения А также еще называют степенью черноты.
Тогда отношение излучательной способности к поглощательной для всех тел одинаково и равно излучательной способностью абсолютно черного тела:
. (2.48)
Взаимосвязь между интенсивностью излучения и длинами волн устанавливает закон Планка:
. (2.49)
где I – интенсивность излучения, λ – длина волны; Т – абсолютная температура поверхности тела.
Ученым В. Вином было установлено, что произведение максимальной длины волны и абсолютной температуры тела есть величина постоянная:
, м·К. (2.50)
Полное количество энергии, излучаемое абсолютно черным телом, определяется законом Стефана-Больцмана:
. (2.51)
Количество энергии, излучаемое абсолютно черным телом, прямопропорционально четвертой степени его абсолютной температуре.
Здесь с0 = 5,67 Вт/(м2∙К4) – постоянная Стефана-Больцмана.
Закон Стефана-Больцмана определяет общее количество энергии, излучаемое телом по всем направлениям, однако взятый по различным направлениям лучистый поток будет не одинаков. Если тело излучает энергию по направлению к другому телу под определенным углом, то согласно закону Ламберта, количество излученной этим телом энергии можно найти
. (2.52)
где Еn – количество энергии излучаемой по нормали, проведенной к поверхности тела.
При расчете лучистого теплообмена между телами необходимо учитывать температуры, степени черноты и площади теплообменных поверхностей каждого тела участвующего в теплообмене, а также их форму и взаимное расположение.
Количество теплоты излучаемым одним телом по отношению к другому, если поверхности теплообмена этих тел являются параллельными и разделенными прозрачной средой, определяется
, Вт, (2.53)
где Апр –– приведенная степень черноты тел, участвующих в теплообмене,
, (2.54)
где А1 и А2 – соответственно степень черноты первого и второго тела.
Если параллельные тела разделены между собой непрозрачными телами, то
, (2.55)
где n – количество экранов.
Если одно тело при излучении находится внутри плоскости другого тела, то
. (2.56)
где F1 и F2 – соответственно поверхности излучения первого и второго тела.
При излучении теплового потока с поверхности твердых тел в газообразную среду можно также использовать также формулу (2.53), подставив вместо Апр степень черноты твердого тела.
Теплопередача
Термином теплопередача принято называть процесс передачи теплоты между двумя средами разделенных стенкой. Это наиболее из распространенных процессов переноса теплоты. При теплопередаче теплота переносится одновременно несколькими способами. Поэтому она является процессом сложного теплообмена. Так на приведенной схеме (рис. 2.10) теплота от горячей жидкости 1 с температурой t1 при коэффициенте теплоотдачи α1 передается конвекцией стенке 2, затем – теплопроводностью через стенку и далее от стенки конвекцией к жидкости 3, имеющей температуру t2, при коэффициенте теплоотдачи α2. При стационарном режиме значение теплового потока остается постоянным во всех областях теплопередачи, т.е.
, (2.57)
где ; (2.58)
; (2.59)
. (2.60)
Если выразить из этих формул (2.58, 2.59, 2.60) температурные напоры и сложить их, то получим суммарный температурный напор:
. (2.61)
Отсюда следует выражение теплового потока
, (2.62)
где – полное термическое сопротивление теплопередаче; и – частные термические сопротивления теплоотдачи; – частное термическое сопротивление теплопроводности.
Формулу (2.62) можно представить в ином виде, если подставить в нее , называемый коэффициентом теплопередачи:
. (2.63)
Коэффициент теплопередачи численно равен количеству теплоты, передаваемой в единице времени, через единицу площади поверхности при перепаде температур 1 градус между горячей и холодной средой.
Таким же способом модно получить формулы для расчета теплового потока, передаваемого теплопередачей:
– для многослойной плоской стенки
; (2.64)
– для многослойной цилиндрической стенки
. (2.65)
Источник
Безопасность жизнедеятельности. Тест МЭСИ с ответами
Активность радиоактивного веществаизмеряется в единицах системы СИ
Беккерель
В каких единицах измеряется абсолютнаявлажность воздуха
г/м3
В основном выделение избыточного тепла в организме человека идет засчет
Излучения
В результате воздействия электрического тока на человека могутвозникнуть
Всевыше перечисленные действия
Вредные факторы приводят к
Заболеванию
Время пребывания человека вэлектростатическом поле напряженности Е без средств защиты рассчитывается поформуле
t= (60/Е)2
Для защиты глаз при работе с альфа и бетаисточниками применяются
Щиткииз оргстекла
Для защиты рук при работе с радиоактивными веществами активностью свыше18 8 Бк применяются
Перчаткис нарукавниками из просвинцованной резины
Для защиты органов дыхания при работе срадиоактивными веществами применяют
Респираторыи шланговые противогазы
Допустимое значение напряжения переменного тока при прикосновения причастоте 400 Гц для нормального режима промышленного оборудования не должнопревышать в В
3
Допустимое значение напряжения постоянного тока прикосновения причастоте 400 Гц для нормального значения промышленного оборудования не должно превышать в В
8
Допустимое значение напряжения переменного тока при прикосновения причастоте 50 Гц для нормального режима промышленного оборудования не должнопревышать в В
2
К каким веществам по характеру воздействия относится асбест
Канцерогенным
К каким веществам по степени воздействияотносится ацетон
Малоопасным
К каким веществам по характеру воздействия относится ацетон
Раздражающим
К каким веществам по степени воздействия относится марганец
Чрезвычайноопасным
К каким веществам по характеру воздействия относятся растворители
Сенсибилизирующим
К каким веществам по характеру воздействия относят свинец
Токсическим
К каким веществам по степени воздействияотносится табак
Умеренно опасным
К каким веществам по степени воздействия относится хлор
Высокоопасным
Как относятся 1 градус Цельсия и Кельвина
Кельвинбольше на 2730
Какие работы считаются легкими (по степенифизической тяжести), измеренные в Вт
152-176
Какие работы считаются средней тяжести (постепени физической тяжести), измеренные в Вт
176-234
Какие работы считаются тяжелыми (по степенифизической тяжести), измеренные в Вт
Более292
Какие работы относятся к средней тяжестипри перемещении мелких предметов
До 10кг
Какие тяжести относятся к небольшим при сидячей работе
До 1 кг
Какие факторы более опасные для человека в бытовых условиях
Вредные
Какова ПДК для чрезвычайно опасных вредных веществ (мг/м3)
Менее0,1
Какова ПДК для высоко опасных вредных веществ (мг/м3)
0,1-1,0
Какова ПДК для умеренно опасных вредных веществ (мг/м3)
1-10
Какова ПДК для малоопасных вредных веществ (мг/м3)
Более10
Какому закону подчиняется количество тепла, излучаемое телом
Стефана-Больцмана
Какое соотношение справедливо
1Р(Рентген)= 2,58*10-4 Кл/кг
Какое соотношение справедливо
1бэр=0,013 в
Какое соотношение справедливо
1 Гр =100 рад
Какое соотношение между Кюри и Беккерелем
1KU=3,7*1010Бк
Какое действие оказывает, вызываяэлектрический ток разложение крови и других жидкостей организма человека
Электролитическое
Какое действие оказывает электрический ток, вызывая возбуждение живыхтканей организма человека, сопровождаемое судорогами, спазмом мышц, остановкойдыхания и сердечной деятельности
Биологическое
Какова оптимальная относительная влажностьвоздуха для человека в %
40-60
Какую концентрацию вредных веществ понимаютпод предельно-допустимой концентрацией (ПДК)
Невызывающую заболевания
Ккал/час – это единица измерения какойфизической величины
Мощности
Количество тепла, излучаемее телом, пропорционально какой степенитемпературы
4
Конструкции ПЭВМ должны обеспечиватьмощность экспозиционной дозы ионизированного излучения в любой точке нарасстоянии 0,05 мотэкрана и корпуса ПЭВМ при любых положениях регулирующихустройств не должна превышать эквивалентной дозе в МкР/ч
110
Контроль ионизирующего излученияосуществляется с помощью
Всехвышеперечисленных
Мощность дозы гамма-излучения в строящихсяпомещениях в мкЗв/ч должна превышать мощность дозы на открытой местности болеечем на
0,3
Мутагенные вещества вызывают
Изменения в генах
Наиболее опасен для человека электрическийток в диапазоне частот в Гц
20-100
Напряженность статического электричества в кВ/м на рабочем месте недолжно превышать в течение часа
60
Напряженность электростатического поля вкВ/м не должна превышать для взрослых пользователей ПЭВМ
20
Напряженность электромагнитного поля по электрической составляющей нарасстоянии 0,5 м от видеомонитора составляет в В/м
10
Напряженность электромагнитного поля по магнитной составляющей нарасстоянии 0,5 м от видеомонитора в А/м не должна превышать
0,3
Нормирование электростатического поляпроводится в соответствии с
ГОСТ121045-84
Нормирование предельно допустимых напряжений прикосновения и токи,протекающие через человека (частота переменного тока 50 и 400 Гц)
ГОСТ121038-82
Опасный фактор может привести к
Травме
Оптимальная температура в градусах Цельсия для помещения с и ПЭВМ холодного периода года длякатегории работы 1 а составляет
22-24
Оптимальная температура для помещений с и ПЭВМ теплого периода года длякатегории работы 1 а в градусах Цельсия
23-25
Оптимальная температура для помещений с и ПЭВМ холодного периода годадля категории работы 1 б в градусах Цельсия
21-23
Оптимальная температура для помещений с и ПЭВМ теплого периода года длякатегории работы 1 б в градусах Цельсия
22-24
Оптимальная влажность воздуха в процентах для помещений с и ПЭВМсоставляет
40-60
Оптимальная скорость движения воздуха впомещении с и ПЭВМ в холодный (1 а, 1 б) и теплый период (категории 1 а) года для категориисоставляет в м/с
0,1
Оптимальная скорость движения воздуха впомещении с и ПЭВМ в теплый период для категории 1 б составляет в м/с
0,2
Оптимальное соотношение отрицательных иположительных ионов в помещении с и ПЭВМ составляет
3 2
По мере удаления от заземления шаговое напряжение станет равным нулю нарасстоянии в метрах
> 20
Поглощенная доза ионизирующего излучения измеряется в единицах системыСИ
Грей
Постоянное рабочее место – место, накотором работник находится
> 2часов непрерывно
При высоких напряжениях (> 500 В) болееопасен
Постоянныйток
При выполнении основной работы на и ПЭВМуровень шума на рабочем месте не должен превышать в дБА
50
При какой мощности эффективнойдозы радиоактивного излучения в мЗв/год производится добровольное отселение
20-50
При какой мощности эффективной дозы радиоактивного излучения в мЗв/годпроизводится обычный контроль
1
При какой мощности эффективной дозы радиоактивного излучения в мЗв/годпроизводится радиационный контроль
4*
При какой мощности эффективной дозы радиоактивного излучения в мЗв/год данноеместо является зоной ограниченного проживания
5-20
При какой силе тока в mA человек ощущает егопротекание
0,6-1,5
При какой силе тока в mA , протекающего через человека, начинается судорожноесокращение мышц рук
10-15
При какой силе тока в mA , протекающего через человека, затрудняется дыхание
20-25
При какой силе тока в mA , протекающего через человека, может начаться фибрилляциясердца
100
Пункт захоронения радиоактивных веществдолжен располагаться от города не ближе
20 км
С какой доверительной вероятностью ПДК устанавливают безопасный уровень
0,95
Сенсибилизирующие вещества вызывают
Аллергию
Сопротивление заземляющих устройств,применяемых только для защиты от статического электричества, составляет в Омах
90
Температура выше оптимальной, влажность ниже оптимальной. Какой этомикроклимат
Сауна
Температура выше оптимальной, влажностьвыше оптимальной. Какой это микроклимат
Тепловойудар
Температура ниже оптимальной, влажность ниже оптимальной. Какой этомикроклимат
Переохлаждение
Температура ниже оптимальной, влажностьвыше оптимальной. Какой это микроклимат
Промозглаяпогода
Токсические вещества вызывают
Отравления
Шаговоенапряжение – это разность потенциалов между двумя точками земли в районе заземления на расстоянии в м
0,8
Что понимают под рабочей зоной
Пространстводо 2м над уровнем пола
Эквивалентная доза ионизирующего излучения измеряется в единицах системыСИ
Зиверт
Эффективная доза ионизирующего излучения измеряется в единицах системыСИ
Зиверт
Электрический ток оказывает только на человека
Все вышеперечисленные действия
Источник
Количество – излучаемое тепло
Cтраница 1
Количество излучаемого тепла резко увеличивается с возрастанием температуры нагретого тела. [1]
Количество излучаемого тепла с II ж2 поверхности трубы равно 489 ккал / м3 час. [2]
Однако, вследствие того, что количество излучаемого тепла пропорционально четвертой степени абсолютной температуры, количество тепла, излучаемого более нагретым телом, превышает количество тепла, которое излучает более холодное тело. [3]
Следовательно, средний коэффициент диафрагмирования / Сер – ( 0 72 0 61): 2 0 665 – тогда количество излучаемого тепла за 10 мин. [5]
Факел горящего метана излучает тепла в два раза больше, чем пламя окиси углерода и почти в 5 раз больше, чем пламя водорода. Количество излучаемого тепла на единицу поверхности зависит от длины факела, и оно тем больше, чем длиннее факел. [6]
Четвертая степень абсолютной температуры свидетельствует о чрезвычайно сильной зависимости излучения от температуры, в чем заключается основная его особенность. С ростом температуры резко возрастает количество излучаемого тепла, достигая при очень высоких температурах огромных значений, а с понижением температуры количество излучаемого тепла резко снижается. [7]
Чем выше температура тела, тем больше энергии оно излучает. Так, при повышении температуры излучающего тела от 200 до 800 С количество излучаемого тепла увеличивается в 26 раз, а при повышении температуры от 200 до 1600 С – в 245 раз. Это указывает на то, что излучение имеет важное значение при высоких температурах тела. [8]
Четвертая степень абсолютной температуры свидетельствует о чрезвычайно сильной зависимости излучения от температуры, в чем заключается основная его особенность. С ростом температуры резко возрастает количество излучаемого тепла, достигая при очень высоких температурах огромных значений, а с понижением температуры количество излучаемого тепла резко снижается. [9]
Теплопередача излучением может быть снижена двумя способами. Первый способ, состоящий в понижении температуры теплой граничной стенки, используется в сосудах для жидкого водорода и гелия. Оболочку, окружающую сосуд с водородом или гелием, охлаждают жидким азотом. Понижение температуры оболочки с 293 до 77 К приводит к уменьшению количества излучаемого тепла примерно в 200 раз. В результате удается уменьшить потери жидкого гелия от испарения до величины, более низкой по сравнению с потерями жидкого кислорода. Например, потери гелия от испарения в сосуде емкостью 10 дм3 с экраном, охлаждаемым жидким азотом, составляют около 1 % в сутки. [10]
Зонд представляет собой сток тепла, что приводит к уменьшению температуры пламени и, следовательно, энтальпии газа в области отбора. Степень черноты кварца очень низкая ( е 0 02), поэтому при 2000 К в области наконечника зонда, как показали приближенные расчеты, теряется менее 1 % энтальпии пробы газа. Это понижает температуру продуктов сгорания менее чем на 20 градусов. Так как количество излучаемого тепла пропорционально температуре в четвертой степени, сниже – ние температуры пламени в точке отбора составит менее 1 градуса при 1000 К и пренебрежимо малую величину при более низких температурах. [11]
Страницы: 1
Источник