3 Příklady přenosu tepla sáláním
1. Vysvětlete na příkladech význam přenos tepla sáláním ?
Diskuse
Přenos tepla zářením je přenos tepla ve formě elektromagnetických vln. Příkladem přenosu tepla zářením je přenos tepla ze Slunce na Zemi. Mezi Zemí a Sluncem je vakuum nebo téměř vakuum, takže teplo přicházející ze Slunce s vyšší teplotou na Zemi s nižší teplotou nemůže procházet hmotou. Světlo přicházející ze Slunce na Zemi je elektromagnetická vlna, stejně jako několik dalších elektromagnetických vln, takže lze usoudit, že teplo se pohybuje ze Slunce na Zemi ve formě elektromagnetických vln.
2. Proč je v horkém dni v černém oblečení horko a dusno? Pokud ano, jaká barva oblečení je vhodná pro velmi horký a velmi studený vzduch?
Diskuse
Každá barva má jinou schopnost absorbovat teplo vyzařované jinými objekty. Černá absorbuje téměř veškeré teplo, které na ni dopadá, zatímco bílá téměř veškeré teplo, které na ni dopadá, odráží. Nošení černého oblečení v horkém dni může způsobit, že se vaše tělo cítí horké, protože černá absorbuje téměř veškeré teplo přicházející ze slunce nebo vzduchu.
Objekty s černým povrchem mají emisivitu blízkou 1, zatímco bílé objekty mají emisivitu blízkou 0. Emisivita má hodnotu mezi 0 a 1. Čím větší je emisivita objektu (e blízké 1), tím více tepla objekt vyzařuje nebo absorbuje. Naopak, čím menší je emisivita objektu (e blízké 0), tím méně tepla objekt vyzařuje nebo absorbuje.
Když je vzduch velmi horký, mělo by se nosit světlé oblečení (například bílé), a když je vzduch velmi studený, mělo by se nosit tmavé oblečení (například černé).
3. Poloměr Země je znám a je 149,6 x 106 km a emisivita Země je 0,95. Odhadněte rychlost přenosu tepla zářením ze Slunce na zemský povrch během dne, kdy je Slunce přímo nad hlavou!
Diskuse
Je známo, že:
Poloměr Země (r) = 149,6 x 106 km = 149,6 × 109 metr
Plocha zemského povrchu (A) = πr2 = (3,14)(49,6 × 109 m)2 = (3,14)(2460,16 × 1018 m2) = 7725 x 1018 m2
Emisivita Země = 0,95
Zeptal se: Intenzita slunečního záření (Q/t)
Odpověď:
Vzorec pro míru slunečního záření:
Q/t = (1000 W/m2) e A cos θ
keterangan:
Q/t = intenzita slunečního záření, 1000 W/m²2 = sluneční konstanta, e = emisivita, A = plocha povrchu objektu, θ = úhel svíraný mezi slunečními paprsky a kolmicí k zemskému povrchu.
Když je Slunce přímo nad hlavou, sluneční světlo je kolmé k zemskému povrchu. Když je sluneční světlo kolmé k zemskému povrchu, svírá s normálou kolmou k zemskému povrchu úhel 0 ° .
Q/t = (1000 W/m2) e A cos θ
Q/t = (1000 W/m2)(0,95)(7725 × 1018 m2)(cos 0o)
Q/t = (1000 W/m2)(0,95)(7725 × 1018 m2) (1)
Q/t = (1000 W/m2)(0,95)(7725 × 1018 m2) (1)
Q/t = 7.338.750 x 1018
Q/t = 7,34 x 1024 Joule/sekunda
