- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Содержание
- •Введение
- •Теплопроводность
- •Основные положения теплообмена
- •Температурное поле
- •Температурный градиент
- •Тепловой поток
- •Закон Фурье
- •Коэффициент теплопроводности
- •Дифференциальное уравнение теплопроводности
- •Условия однозначности для процессов теплопроводности
- •Теплопроводность при стационарном режиме
- •Передача теплоты через плоскую стенку ()
- •Передача теплоты через многослойную стенку, состоящую из n однородных слоев
- •Теплопроводность через плоскую стенку. Граничное условие третьего рода
- •Нестационарные процессы теплопроводности
- •1.5.1. Аналитическое описание процесса
- •2. Конвективный теплообмен в однородной среде
- •2.1 Основные положения и определения
- •2.2 Дифференциальное уравнение конвективного теплообмена
- •2.4 Подобие и моделирование процессов конвективного теплообмена
- •2.4.2 Числа подобия
- •2.4.5 Получение эмпирических формул
- •Тепловое излучение
- •Виды лучистых потоков
- •Закон Планка
- •Закон Стефана-Больцмана
- •Закон Кирхгофа
- •Теплопередача
Закон Стефана-Больцмана
В результате интегрирования уравнения (а) получаем:
, (3.5)
где называется постоянной Стефана-Больцмана и равна 5,67·10-8Вт/(м2·К4). Уравнение (3.5) носит название закона Стефана-Больцмана.
В технических расчетах этот закон применяется в более удобной форме
, (3.5I)
где – коэффициент излучения абсолютно черного тела,Вт/(м2·К4).
Следовательно, энергия излучения пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры.
Строго говоря, закон Стефана-Больцмана справедлив только для абсолютно черного тела. Однако опыты показывают, что этот закон может быть применен и к реальным телам. В этом случае он принимает вид:
. (3.6)
Коэффициент для различных тел может быть различным и может изменяться от 0 до 5,67.
Сопоставляя плотность потока собственного излучения тела с плотностью потока излучения абсолютно черного тела при той же температуре, получаем другую характеристику тела, которая называется степенью черноты .
. (3.6I)
Значение изменяется в пределах от 0 до 1. Знаялегко подсчитать поток собственного излучения. В этом случае уравнение (3.6) запишется:
. (3.7)
Закон Кирхгофа
Закон Кирхгофа устанавливает связь между собственным излучением тела и его поглощательной способностью.
Полученное соотношение может быть распределено на любые тела, а потому его можно написать в виде:
. (3.8)
В такой форме закон Кирхгофа формулируется так: при термодинамическом равновесии отношение собственного излучения к поглощательной способности для всех тел одинаково и равно собственному излучению абсолютно черного тела при той же температуре.
Список литературы
Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. М.: Энергоиздат. 1981. 416с.
Теплопередача / В.С.Чередниченко, В.А.Синицын, А.И.Алиферов, Л.П.Горева; ред. В.С.Чередниченко. Новосибирск : Изд-во НГТУ. 2004. 198 с.
Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 2010. 343с.
Мухачев Г.А., Щукин В.К. Термодинамика и теплопередача. Учебник для вузов. – М.: Высшая школа, 1991 480 с.
Юдаев Б.Н. Теплопередача. М.: Высшая школа. 1981. 319 с.
Самарский А.А. Введение в численные методы. М.: Наука. 2005. 288с.
Учебное издание
Щербинин Алексей Григорьевич, Черняев Владислав Васильевич
Теплопередача
Учебное пособие
Редактор и корректор
Подписано в печать Формат 60Х90/16. Печать офсетная.
Набор компьютерный. Усл. Печ. л. Тираж 300 экз. Заказ №
Издательство
Пермского национального исследовательского политехнического университета
Адрес: 614990, Пермь, Комсомольский пр., 29