3 Foarbylden fan waarmteferfier troch strieling
1. Ferklearje mei foarbylden de betsjutting waarmte-oerdracht troch strieling ?
Diskusje
Strielingswaarmte-oerdracht is de oerdracht fan waarmte yn 'e foarm fan elektromagnetyske weagen. In foarbyld fan strielingswaarmte-oerdracht is de oerdracht fan waarmte fan 'e sinne nei de Ierde. Tusken de Ierde en de sinne is in fakuüm of hast fakuüm, sadat waarmte dy't fan 'e sinne, op in hegere temperatuer, nei de ierde komt, op in legere temperatuer, net troch matearje kin. Ljocht dat fan 'e sinne nei de Ierde komt is in elektromagnetyske weach, lykas ferskate oare elektromagnetyske weagen, dus kin konkludearre wurde dat waarmte fan 'e sinne nei de Ierde beweecht yn 'e foarm fan elektromagnetyske weagen.
2. Wêrom fielt it lichem hjit en benaud oan as jo swarte klean drage op in waarme dei? As dat sa is, hokker kleur klean is dan geskikt om te dragen as de loft tige hjit is en as de loft tige kâld is?
Diskusje
Elke kleur hat in oar fermogen om waarmte te absorbearjen dy't troch oare objekten útstjoerd wurdt. Swart absorbearret hast alle waarmte dy't derop falt, wylst wyt hast alle waarmte dy't derop falt reflektearret. It dragen fan swarte klean op in waarme dei kin derfoar soargje dat jo lichem waarm fielt, om't swart hast alle waarmte absorbearret dy't fan 'e sinne of de loft komt.
Objekten mei swarte oerflakken hawwe in emissiviteit tichtby 1, wylst wite objekten in emissiviteit tichtby 0 hawwe. Emissiviteit hat in wearde tusken 0 en 1. Hoe grutter de emissiviteit fan in objekt (e tichtby 1), hoe mear waarmte it objekt útstjit of absorbearret. Omkeard, hoe lytser de emissiviteit fan in objekt (e tichtby 0), hoe minder waarmte it objekt útstjit of absorbearret.
As de loft tige waarm is, moatte de klean dy't jo drage ljochtkleurich wêze (bygelyks wyt) en as de loft tige kâld is, moatte de klean dy't jo drage donkerkleurich wêze (bygelyks swart).
3. De straal fan 'e ierde is bekend as 149,6 x 106 km en de emissiviteit fan 'e ierde is 0,95. Skat de taryf fan waarmte-oerdracht troch strieling fan 'e sinne nei it ierdoerflak oerdeis as de sinne rjocht boppe jo stiet!
Diskusje
It is bekend dat:
De radius fan 'e ierde (r) = 149,6 x 106 km = 149,6 x 109 meter
Ierdoerflak (A) = π r2 = (3,14)(49,6 x 109 m)2 = (3,14)(2460,16 x 1018 m2) = 7725 x 1018 m2
Emissiviteit fan 'e ierde = 0,95
Frege: Sinnestrielingssnelheid (Q/t)
Antwurd:
Formule foar sinnestrieling:
Q/t = (1000 W/m²2) e A cos θ
Ynformaasje:
Q/t = sinnestrielingssnelheid, 1000 W/m²2 = sinnekonstante, e = emissiviteit, A = oerflakte fan it objekt, θ = hoeke foarme tusken de sinnestrielen en de normaalline nei it ierdoerflak.
As de sinne rjocht boppe de ierde stiet, stiet it sinneljocht loodrecht op it ierdoerflak. As it loodrecht op it ierdoerflak stiet, foarmet it in hoeke fan 0 ° mei de normaalline dy't loodrecht op it ierdoerflak stiet.
Q/t = (1000 W/m²2) e A cos θ
Q/t = (1000 W/m²2)(0,95)(7725 x 1018 m2)(cos 0o)
Q/t = (1000 W/m²2)(0,95)(7725 x 1018 m2)(1)
Q/t = (1000 W/m²2)(0,95)(7725 x 1018 m2)(1)
Q/t = 7.338.750 x 1018
Q/t = 7,34 x 1024 Joule/sekonde
