【精品】热辐射补充材料

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1、思考题:1.冬天，隔着玻璃晒太阳感觉更暖和，为什么?因为普通玻璃对太阳辐射的光几乎完全穿透，而对常温下室内物体的红外辐射阻挡在房间内2.北方，深秋或者初冬季节的清晨，为什么树叶总是在朝向太空的一面结霜?因为与背向太空的一面相比，树叶朝向太空的一面须向太空辐射更多的热量，使其表面的温度更低，所以更易结霜3o室温下呈黑色的铁棒在炉中加热时，颜色渐呈暗红.红、橙黄，您知道为什么吗？（随着铁棒加热温度升高，其辐射能量最大的波长向短波方向移动，即经历了远红外线、近红外线到可见光的区域）4海水的颜色为什么总是蓝色的？（这有海水的非灰性质

2、引起的,海水对不同波长的可见光吸收率不同，对蓝色波长附近的射线吸收少，反射多）5.置于室外的冷库应该是什么颜色（深或浅）的比较好？（实用浅色好。因为太阳辐射能量主要位于可见光范围内，而普通物体辐射的能量主要位于红外线范围内。冷库外壳的作用是保温,所以用浅色）例7-6“善于发射的物体必善于吸收”，即物图7-4例7亠5示意图体辐射力越大，其吸收比也越大。你认为对吗？解基尔霍夫定律对实际物依成立必须满足两个条件:物体与辐射源处于热平衡，辐射源为黑体。也即物体辐射力越大，其对同样温度的黑体辐射吸收比也越大，善于发射的物体，必裨丁•吸

3、收同温度下的黑休辐射c所以上述说法不正确。例7-8在波长入＜2⑷的短波范围内，木板的光谱吸收比小于铝板，而在长波（入＞2冲）范围内则相反。在木板和铝板同时长时间放在太阳光下时，哪个温度高？为什么？解波长小于2pm时•太阳光的辐射能3t上要集中在此波段，而对常温下的物体，其辐射•波长-般大于2pm。在同样的太阳条件下，铝板吸收的太阳能多，而在此同时，其向外辐射的能量却少于木板（在长波范围内•铝板吸收比小于木板，由基尔霍夫定律，其发射率亦小于木板）c因此,铝板温度高。例7-9选择太阳能集热器的表面涂层时，该涂料表面光谱吸收比随波

4、长的变化最佳曲线是什么？有人认为取暖用的辐射釆暖片也需要涂上这种材料•你认为合适吗？解最佳的曲线应是在短波（如入＜3pm）部分光谐吸收比a（A）=l,而在长波部分（入＞3pm）,a（A）=0,这样吸收太阳能最多，而向外辐射散热却为零。对于辐射采暧器，其表面温度不高•大部分辐射位于长波范围，此吋a（A）=O.由基尔霍夫定律乂（入）=0,反而阻碍其散热，因而涂上这种材料不合适。例7・10窗玻璃对红外线儿乎不透明，但为什么隔若玻璃晒太阳却便人感到暖和？解窗玻璃对红外线不透明，但对可见光却是透明的•因而隔善玻璃晒太阳，太阳光可以穿过

5、玻璃进入室内，而室内物体发出的红外线却被阻隔在两内，因而房间内温度越来越高，因而感到暖和。1・解释下列名词：（1）辐射力；（2）黑体;（3〉光谱吸收比；（4）定向发射率；（5）兰贝特定律;（6）基尔霍夫定律2.试述热辐射射线的波长范国，并说明理由。3.深秋或初冬季节的清展在屋面上常会看到结霜•试从传热角度分析：（1）有霜出现的日子是否是晴天？（2）室外空气温度是否一定低于零度？4.试对金晟工件在炉内加热时工件表面颜色随温度升高而变化的情形作出解释°5.在地球轨迹（近似于一个椭圆）的各点，从太阳来的定向辐射强度是否相等"为什么

6、？6.结合玻璃的光谱辐射特性,解释玻璃房的“温室效应”现象。7.试述工程实际辐射换热计算中引入“漫射灰体”假定的合理性及重要意义。8.太阳能集热器表面涂有某种涂层，而使表面吸收太阳能的能力比本身辐射能力大若干倍，这是否与基尔霍夫定律相矛盾？9.实际物休的发射率和吸收比分别与哪些因素有关？10.为什么太阳灶的受热血要做戒粗稳的黑色表血，而辐射采暖板却不涂黑色？11.冋时将导电和非导电的圆球加热到白炽温度时•试预测所观察到的圆球外貌（即兗度悄况）？12.从改碑散热角度，户外变压器外壳上的顏色应涂成深色还超浅色？13.夏天，在阳光

7、下以穿浅色衣服为好，而在钢铁厂的高温车间，为什么工人们有的穿白色工作服•有的却穿深色工作服？试从传热角度加以解释。14.为什么说“物体呈现不同的颜色是由于它选择性吸收或反射”的缘故？15.在有些场合，可用水幕或水雾形成的流动屏障来隔辐射热，试解释原因。（4）（5分）在太阳能热利用中，总希望固体表面对太阳光的吸收比G大，而其苓身的发射率E小。假定：太阳为5800K的黑体，而固体表面温度为试写出a及£的计算式，并说明它们虽然qHe却不违背基尔霍夫定律，为什么?（2）你认为常温下呈红色的物体在常温下红色光的光谱发射率较其他单色光（

8、如黄、绿、蓝等）的光谱发射率是高还是低？•2.（5分）在煤粉锅炉的炉腔中，烟气温度岛达1600C,但布优在炉腔四周的水冷抵背（骨内有沸腾水流过）则仍安然无恙。一般碳钢与低合金钢只能耐420V的高温，即使奥氏体钢也仅可耐550匸的温度。为什么水冷壁处在这样廐的烟气温度下仍可以安全工作？3.（