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热辐射的基本概念

时间:2023-06-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:热辐射是物体因其本身温度而发射电磁波传递能量的现象。所谓辐射换热,是指物体之间的相互辐射和吸收的总效果。故上式也可改写为α+ρ+τ=1 自然界中所有物体的α、ρ、τ均在0~1之间变化。为简化研究起见,把α=1的物体称为绝对黑体,简称黑体;把ρ=1的物体称为绝对白体,简体白体;把τ=1的物体称为绝对透热体。气体对于热辐射几乎没有反射能力。

热辐射的基本概念

热辐射是物体因其本身温度而发射电磁波传递能量的现象。在工业上有实际意义的热辐射波长在0.1~100μm之间。在此范围内,电磁波照射在物体上能产生热效应。任何物体在向外发射辐射能的同时,还不断地吸收周围其他物体发出的辐射能,并转换成热能。所谓辐射换热,是指物体之间的相互辐射和吸收的总效果。

当热辐射投射到物体表面上时,同可见光一样,也有吸收、反射和透射现象发生,如图2-3所示。设投射到物体表面上的辐射总能量为G,吸收部分为Gα,反射部分为Gρ,穿透部分为Gτ。则根据能量守恒定律

G=Gα+Gρ+Gτ

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图2-3 物体对热辐射的吸收、反射和透射(www.xing528.com)

上式中,各能量百分比Gα/GGρ/GGτ/G分别称为该物体的吸收率α反射率ρ和穿透率τ。故上式也可改写为

α+ρ+τ=1 (2-16)

自然界中所有物体的αρτ均在0~1之间变化。为简化研究起见,把α=1的物体称为绝对黑体,简称黑体;把ρ=1的物体称为绝对白体,简体白体;把τ=1的物体称为绝对透热体。显然,自然界中并无此类物体。

试验证明,大多数固体和液体的辐射和吸收是在物体表面薄层中进行的,它取决于表面性质。气体对于热辐射几乎没有反射能力。

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