Burada okuyucu ne hakkında genel bilgi bulacaktır.bu tür bir ısı transferi ve ayrıca radyan ısı transferi olgusu, belirli yasalara tabi olması, sürecin özellikleri, ısı formülü, insan tarafından ısı transferinin kullanımı ve doğadaki seyri ayrıntılı olarak ele alınacaktır.
Isı alışverişine giriş
Radyan ısı transferinin özünü anlamak için önce özünü anlamalı ve ne olduğunu bilmelisiniz?
Isı transferi, enerji göstergesindeki bir değişikliktirnesne veya konu üzerinde iş akışı olmadan ve ayrıca vücudun çalışması olmadan iç tip. Böyle bir süreç her zaman belirli bir yönde ilerler, yani: ısı, daha yüksek sıcaklık indeksine sahip bir gövdeden daha düşük bir gövdeye geçer. Cisimler arasındaki sıcaklıkların eşitlenmesine ulaşıldığında işlem durur ve ısı iletimi, konveksiyon ve radyasyon yardımı ile gerçekleştirilir.
- Isı iletimi, temas ettiklerinde bir vücut parçasından diğerine veya cisimler arasında iç tip enerjinin aktarılması işlemidir.
- Konveksiyon, sıvı veya gaz akışları ile birlikte enerji transferinden kaynaklanan ısı transferidir.
- Radyasyon doğada elektromanyetiktir, belirli bir sıcaklıkta olan bir maddenin iç enerjisi nedeniyle yayılır.
Isı formülü, aktarılan enerji miktarını belirlemek için hesaplamalar yapmanızı sağlar, ancak ölçülen değerler devam eden sürecin doğasına bağlıdır:
- Q = cmΔt = cm(t2 - T1) - ısıtmak ve soğutmak;
- Q = mλ – kristalleşme ve erime;
- Q = mr – buhar yoğunlaşması, kaynama ve buharlaşma;
- Q = mq – yakıtın yanması.
Vücut ve sıcaklık arasındaki ilişki
Radyant ısı transferinin ne olduğunu anlamak için,kızılötesi radyasyonla ilgili temel fizik yasalarını bilmeniz gerekir. Sıcaklığı mutlak olarak sıfırın üzerinde olan herhangi bir cismin her zaman termal enerji yaydığını hatırlamak önemlidir. Elektromanyetik nitelikteki dalgaların kızılötesi spektrumunun aralığında yer alır.
Bununla birlikte, çeşitli organlar, aynısıcaklık göstergesi, radyan enerji yaymak için farklı yeteneklere sahip olacaktır. Bu özellik, vücut yapısı, doğası, şekli ve yüzey durumu gibi çeşitli faktörlere bağlı olacaktır. Elektromanyetik radyasyonun doğası ikili, korpüsküler dalgayı ifade eder. Elektromanyetik türün alanı bir kuantum karakterine sahiptir ve kuantumları fotonlarla temsil edilir. Atomlarla etkileşime giren fotonlar emilir ve enerjilerini elektronlara aktarır, foton kaybolur. Moleküldeki bir atomun termal titreşim indeksinin enerjisi artar. Başka bir deyişle, yayılan enerji ısıya dönüştürülür.
Yayılan enerji ana miktar olarak kabul edilir veJoule (J) cinsinden ölçülen W işaretiyle gösterilir. Radyasyon akısı, salınım periyotlarından (birim zaman boyunca yayılan enerji) çok daha büyük bir zaman periyodundaki ortalama güç değerini ifade eder. Akış tarafından yayılan birim, saniyede joule (J / s) olarak ifade edilir, watt (W) genel olarak kabul edilen seçenek olarak kabul edilir.
Radyant ısı transferine giriş
Şimdi fenomen hakkında daha fazla.Radyan ısı transferi, ısı değişimi, farklı bir sıcaklık indeksine sahip bir vücuttan diğerine aktarma işlemidir. Kızılötesi radyasyon yardımı ile oluşur. Elektromanyetiktir ve elektromanyetik nitelikteki dalga spektrumlarının bölgelerinde bulunur. Dalga aralığı 0,77 ila 340 µm aralığındadır. 340 - 100 µm arasındaki aralıklar uzun dalga, 100 - 15 µm orta dalga aralığına ve 15 - 0,77 µm arası kısa dalga olarak kabul edilir.
Kısa dalga kızılötesi spektrumgörünür tipteki ışığa bitişiktir ve dalgaların uzun dalga boyu bölümleri ultra kısa radyo dalgası bölgesine girer. Kızılötesi radyasyon, doğrusal yayılma ile karakterize edilir, kırılabilir, yansıtabilir ve polarize olabilir. Görünür ışığa karşı opak olan bir dizi malzemeye nüfuz edebilir.
Başka bir deyişle, radyan ısı transferi şu şekilde olabilir:elektromanyetik dalga enerjisi şeklinde ısı transferi olarak nitelendirilen süreç, karşılıklı radyasyon sürecinde olan yüzeyler arasında ilerler.
Yoğunluk endeksi karşılıklı olarak belirleniryüzeylerin konumu, cisimlerin yayma ve emme yetenekleri. Gövdeler arasındaki radyan ısı transferi, ısının bir vakum yoluyla gönderilebilmesi açısından konveksiyon ve ısı iletimi süreçlerinden farklıdır. Bu fenomenin diğerleriyle benzerliği, farklı sıcaklık endekslerine sahip cisimler arasındaki ısı transferinden kaynaklanmaktadır.
radyasyon akısı
Gövdeler arasındaki radyan ısı transferi, belirli sayıda radyasyon akısına sahiptir:
- T sıcaklık indeksine ve vücudun optik özelliklerine bağlı olan kendi tipindeki radyasyon akısı - E.
- Gelen radyasyon akıları.
- Emilen, yansıyan ve iletilen radyasyon akıları türleri. Birlikte E'ye eşittirlerped.
Isı alışverişinin gerçekleştiği ortam radyasyonu emebilir ve kendi radyasyonunu verebilir.
Belirli sayıda cisim arasındaki radyan ısı değişimi, etkili bir radyasyon akısı ile tanımlanır:
EEF=E+EOTR=E+(1-A)Eped.
Herhangi bir sıcaklıkta sahip olan cisimlerL=1, R=0 ve O=0 göstergelerine "kesinlikle siyah" denir. İnsan "kara radyasyon" kavramını yarattı. Sıcaklık göstergeleri ile vücudun dengesine karşılık gelir. Yayılan radyasyon enerjisi, öznenin veya nesnenin sıcaklığı kullanılarak hesaplanır, vücudun doğası bunu etkilemez.
Boltzmann yasalarını takip etmek
Avusturya'da yaşayan Ludwig Boltzmann1844-1906'da imparatorluk, Stefan-Boltzmann yasasını yarattı. Bir kişinin ısı değişiminin özünü daha iyi anlamasına ve bilgi ile çalışmasına, yıllar içinde iyileştirmesine izin veren oydu. İfadesine bakalım.
Stefan-Boltzmann yasası, integral yasasıdır.kesinlikle siyah cisimlerin bazı özelliklerini tanımlayan karakter. Tamamen siyah bir cismin radyasyon gücü yoğunluğunun sıcaklık indeksine bağımlılığını belirlemenizi sağlar.
Kanuna itaat
Radyant ısı transferi yasaları yasaya uyarStefan-Boltzmann. Isı iletimi ve taşınım yoluyla ısı transferinin yoğunluk seviyesi sıcaklıkla orantılıdır. Isı akışındaki radyan enerji, sıcaklıkla dördüncü güce orantılıdır. Şuna benziyor:
q = σ A (T14 - T24).
Formülde, q, ısı akışıdır, A, vücudun enerji yayan yüzey alanıdır, T1 ve T2 ışıyan cisimlerin ve bu ışımanın absorpsiyonunda yer alan ortamın sıcaklık değeridir.
Yukarıdaki ısı radyasyonu yasası tam olaraksadece tamamen siyah bir cisim (a.h.t.) tarafından yaratılan ideal radyasyonu tanımlar. Hayatta pratikte böyle bir beden yoktur. Ancak düz siyah yüzeyler A.Ch.T. Hafif cisimlerin radyasyonu nispeten zayıftır.
Emisivite katsayısı vardır,çok sayıda s.t.'nin idealliğinden sapmayı hesaba katmak için tanıtıldı. Stefan-Boltzmann yasasını açıklayan ifadenin doğru bileşenine. Emisivite indeksi birden küçük bir değere eşittir. Düz siyah bir yüzey bu katsayıyı 0,98'e kadar getirebilirken metal bir ayna 0,05'i geçmeyecektir. Bu nedenle, siyah cisimler için ışın soğurma yetenekleri yüksek, aynasal olanlar için düşüktür.
Gri gövde hakkında (s.t.)
Isı transferinde, genellikle böyle bir söz vardır.gri bir gövde olarak terim. Bu nesne, dalga boyuna (frekansa) bağlı olmayan elektromanyetik radyasyon spektral tipi absorpsiyon katsayısı birden küçük olan bir cisimdir.
Isı radyasyonu aynıaynı sıcaklıktaki siyah bir cismin radyasyonunun spektral bileşimine göre. Gri bir gövde, daha düşük bir enerji uyumluluğu göstergesiyle siyah olandan farklıdır. s.t.'nin spektral siyahlık düzeyine. dalga boyu etkilenmez. Görünür ışıkta kurum, kömür ve platin tozu (siyah) gri gövdeye yakındır.
Isı transferi ile ilgili bilgi uygulamaları
Çevremizde sürekli olarak ısı yayılımı meydana gelir.Konut ve ofis binalarında, genellikle ısı radyasyonu ile uğraşan elektrikli ısıtıcılar bulabilirsiniz ve bunu bir spiralin kırmızımsı bir parıltısı şeklinde görüyoruz - bu tür ısı görünür olana aittir, kenarında "durur". Kızılötesi spektrum.
Odanın ısıtılması aslında devreye giriyorkızılötesi radyasyonun görünmez bileşeni. Gece görüş cihazı, karanlıkta iyi gezinmenizi sağlayan kızılötesi radyasyona duyarlı bir ısı kaynağı ve alıcılar kullanır.
güneş enerjisi
Güneş haklı olarak en güçlü yayıcıdırTermal enerji. Gezegenimizi yüz elli milyon kilometre uzaklıktan ısıtır. Uzun yıllardır ve dünyanın çeşitli yerlerinde bulunan çeşitli istasyonlar tarafından kaydedilen güneş ışınımı yoğunluğunun göstergesi yaklaşık olarak 1,37 W/m'ye karşılık gelmektedir.2.
Yaşamın kaynağı olan güneş enerjisidir.Dünyada. Şu anda, birçok zihin onu kullanmanın en etkili yolunu bulmaya çalışmakla meşgul. Artık konutları ısıtabilen ve günlük hayatın ihtiyaçları için enerji alabilen güneş panellerini biliyoruz.
Sonuç olarak
Özetle, okuyucu şimdi verebilirradyan ısı transferinin tanımı. Bu fenomeni yaşamda ve doğada tanımlayın. Radyan enerji, böyle bir fenomende iletilen enerji dalgasının ana özelliğidir ve listelenen formüller bunun nasıl hesaplanacağını gösterir. Genel durumda, sürecin kendisi Stefan-Boltzmann yasasına uyar ve doğasına bağlı olarak üç forma sahip olabilir: gelen radyasyon akışı, kendi türünde radyasyon ve yansıyan, soğurulan ve iletilen.
