여기 독자는 일반적인 정보를 찾을 수 있습니다이러한 열 전달 및 복사 열 전달 현상, 특정 법에 대한 종속성, 프로세스의 특성, 열 공식, 사람에 의한 열 전달 사용 및 자연에서의 과정이 자세히 고려됩니다.
열전달 입력
복사열 전달의 본질을 이해하려면 먼저 그 본질을 이해하고 그것이 무엇인지 알아야합니까?
열전달은 에너지의 변화입니다물체 또는 대상에 대한 작업 흐름이없고 신체에 대한 작업이없는 내부 유형. 이러한 과정은 항상 특정 방향으로 진행됩니다. 즉, 온도 지수가 높은 몸체에서 낮은 몸체로 열이 전달됩니다. 몸체 사이의 온도 평형에 도달하면 프로세스가 중지되고 열 전도, 대류 및 복사를 사용하여 수행됩니다.
- 열전도율은 신체의 한 조각에서 다른 조각으로 또는 신체와 접촉 할 때 신체간에 내부 유형의 에너지를 전달하는 과정입니다.
- 대류는 액체 또는 가스 스트림과 함께 에너지의 전달로 인한 열 전달입니다.
- 방사선은 본질적으로 전자기이며, 특정 온도 상태에있는 물질의 내부 에너지로 인해 방출됩니다.
열 공식을 사용하면 전달 된 에너지의 양을 결정하기 위해 계산을 수행 할 수 있지만 측정 된 값은 프로세스의 특성에 따라 다릅니다.
- Q = cmΔt = cm (t2 -t1)-가열 및 냉각;
- Q = mλ-결정화 및 용융;
- Q = mr-증기 응축, 비등 및 증발;
- Q = mq-연료 연소.
몸과 온도의 관계
복사열 전달이 무엇인지 이해하려면적외선에 대한 물리 법칙의 기초를 알아야합니다. 절대 표시에서 온도가 0보다 높은 물체는 항상 열 특성의 에너지를 방출한다는 점을 기억해야합니다. 전자기파의 적외선 스펙트럼에 있습니다.
그러나 같은 몸을 가진 다른 몸온도 표시기는 복사 에너지를 방출하는 다른 기능을 갖습니다. 이 특성은 신체 구조, 자연, 모양 및 표면 상태와 같은 다양한 요인에 따라 달라집니다. 전자기 방사선의 특성은 이중 입자 파입니다. 전자기장은 양자 특성을 가지며 양자는 광자로 표시됩니다. 원자와 상호 작용하면 광자가 흡수되어 에너지 저장을 전자로 전달하면 광자가 사라집니다. 분자 내 원자의 열 진동 지수의 에너지가 증가합니다. 다시 말해, 방사 된 에너지는 열로 변환된다.
방사 에너지는 주요 수량으로 간주되며줄 (J)로 측정 된 부호 W로 표시된다. 방사선 플럭스에서, 전력의 평균값은 진동 기간 (단위 시간 동안 방출 된 에너지)을 훨씬 초과하는 기간에 걸쳐 표현된다. 플럭스에 의해 방출 된 단위는 줄을 초 (J / s)로 나눈 값으로 표현되며 일반적으로 허용되는 버전은 와트 (W)입니다.
복사열 전달 소개
이제 현상에 대해 자세히 알아보십시오.복사열 교환은 열 교환이며, 온도 표시가 다른 본체에서 다른 본체로 열을 전달하는 과정입니다. 적외선을 사용하여 수행됩니다. 전자 기적이며 전자기파의 스펙트럼 영역에 있습니다. 파장 범위는 0.77 ~ 340 μm입니다. 340 ~ 100 미크론의 범위는 장파 인 것으로 간주되고 100 ~ 15 미크론은 중파 범위, 15 ~ 0.77 미크론은 단파입니다.
단파 적외선가시 광선에 인접하고 초단파 영역에는 장 파파가 남는다. 적외선은 직선 전파를 특징으로하며 굴절, 반사 및 편광이 가능합니다. 가시 광선에 불투명 한 다양한 재료를 관통 할 수 있습니다.
다시 말해, 복사열 전달은전자파의 에너지 형태로 열이 전달되는 것을 특징으로하기 위해, 프로세스는 상호 복사 과정에서 표면 사이에서 진행됩니다.
강도 표시는 상호에 의해 결정됩니다표면의 위치, 방사율 및 신체 흡수. 몸체 사이의 복사열 전달은 진공을 통해 열이 전달 될 수 있다는 점에서 대류 및 열전도 공정과 다릅니다. 이 현상과 다른 현상의 유사성은 온도 지수가 다른 몸체 사이에서 열이 전달되기 때문입니다.
방사선 플럭스
몸체 사이의 복사열 전달에는 많은 복사 플럭스가 있습니다.
- 자체 유형-E의 방사 플럭스는 온도 지수 T와 신체의 광학 특성에 따라 다릅니다.
- 사고 방사선의 흐름.
- 흡수, 반사 및 투과 유형의 방사 플럭스. 전체적으로 E와 같습니다인주.
열교환이 일어나는 환경은 방사선을 흡수하고 자체를 도입 할 수 있습니다.
여러 몸체 사이의 복사열 전달은 효과적인 복사 플럭스로 설명됩니다.
이자형EF= E + EOTP= E + (1-A) E인주.
어떤 온도 조건에서도표시기 A = 1, R = 0 및 O = 0은 "절대적으로 검은 색"이라고합니다. 남자는 "검은 방사선"의 개념을 만들었습니다. 그것은 온도 표시기와 신체의 균형에 해당합니다. 방출 된 방사선 에너지는 피사체 또는 물체의 온도를 사용하여 계산되며 신체의 본질에는 영향을 미치지 않습니다.
볼츠만의 법칙 준수
오스트리아에 살았던 루트비히 볼츠만1844 년에서 1906 년까지 제국은 스티븐 볼츠만 법을 만들었습니다. 열 교환의 본질을 더 잘 이해하고 정보로 작동하여 수년 동안 정보를 개선 할 수 있었던 것은 바로 사람이었습니다. 그 문구를 고려해 봅시다.
Stefan-Boltzmann 법칙은 필수 법칙입니다절대적으로 흑체의 특징 중 일부를 묘사하는 캐릭터. 온도 지수에 대한 절대 흑체 방사선의 전력 밀도의 의존성을 결정할 수 있습니다.
법에 복종
복사 열전달의 법칙은 법을 준수합니다스테판-볼츠만 전도 및 대류를 통한 열 전달 강도 수준은 온도에 비례합니다. 열유속의 복사 에너지는 온도 지수와 제 4 전력에 비례합니다. 다음과 같이 보입니다 :
q = σ A (T14 -T24)
공식에서 q는 열유속, A는 신체 방출 에너지의 표면적, T1 그리고 T2 -방사체 온도와이 방사능을 흡수하는 환경의 크기.
위의 방열 법칙은 정확히절대적으로 흑체 (a.h.t.)에 의해 생성 된 이상적인 방사선 만 설명합니다. 실제로 그러한 시체는 없습니다. 그러나 평평한 검은 색 표면이 원자 입자에 접근합니다. 가벼운 물체의 복사는 상대적으로 약합니다.
방사율이 있습니다많은 수의 c.t의 이상과의 편차를 고려하기 위해 도입되었습니다. Stefan-Boltzmann 법칙을 설명하는 표현의 오른쪽 구성 요소로. 방사율 지수는 1보다 작습니다. 평평한 검은 색 표면은이 계수를 0.98로 만들 수 있으며 금속 거울은 0.05를 초과하지 않습니다. 결과적으로, 방사선 흡수 용량은 흑체의 경우 높고, 경 면체의 경우 낮습니다.
그레이 바디 (s.t.) 정보
열교환에서회색 몸으로 용어. 이 물체는 전자기 방사선에 대한 스펙트럼 흡수 계수가 1보다 작은 물체이며 파장 (주파수)을 기준으로하지 않습니다.
방열은 동일하다동일한 온도의 흑체 방사선의 스펙트럼 조성에 따라. 회색 체는 에너지 호환성이 낮은 지표에서 검은 색 본체와 다릅니다. s.t의 흑도의 스펙트럼 수준까지 파장은 영향을받지 않습니다. 가시 광선에서 그을음, 석탄 및 백금 분말 (검은 색)은 회색 몸체에 가깝습니다.
열전달 지식의 응용
열의 방사는 우리 주변에서 끊임없이 발생합니다.주거 및 사무실 건물에서 종종 열 복사를 발생시키는 전기 히터를 찾을 수 있으며 나선형의 붉은 빛의 형태로 열을 볼 수 있습니다. 이러한 열은 분명히 적외선 스펙트럼의 가장자리에 서 있습니다.
사실, 그것은 방을 가열하는 데 관여합니다.보이지 않는 적외선 화합물. 야간 투시 장치는 적외선의 복사에 민감한 열 방출 원과 수신기를 사용하므로 어두운 곳에서도 잘 탐색 할 수 있습니다.
태양의 에너지
태양은 당연히 가장 강력한 이미 터입니다열 자연의 에너지. 지구는 1 억 5 천만 킬로미터 떨어진 곳에서 지구를 데 웁니다. 수년에 걸쳐 그리고 지구의 여러 지역에 위치한 다양한 관측소에서 기록 된 태양 복사 강도 지수는 약 1.37 W / m에 해당합니다.2.
생명의 원천 인 태양의 에너지지구에서. 많은 사람들이 이제 그것을 사용하는 가장 효과적인 방법을 찾으려고 노력하고 있습니다. 이제 우리는 주거용 건물을 가열하고 일상 생활의 필요에 따라 에너지를받을 수있는 태양 전지판에 대해 알고 있습니다.
결론적으로
요약하자면 이제 독자는복사 열전달의 정의. 삶과 자연에서이 현상을 설명하십시오. 이러한 현상에서 복사 에너지는 투과 에너지 파의 주요 특성이며, 위의 공식은 그것을 계산하는 방법을 보여줍니다. 일반적으로이 프로세스 자체는 Stefan-Boltzmann 법칙을 따르며 그 특성에 따라 입사 방사선의 흐름, 자체 유형의 방사선, 반사, 흡수 및 전송의 세 가지 형태를 가질 수 있습니다.
