W; топлинно излъчване

ТЕМА: Топлинна радиация

2 Отговор).

хипихолгия дискусията започна на 30.07.06 (00:27) със следния пост:

Кой знае за топлинното излъчване?

Попаднах на нещо, което всъщност не мога да обясня, защото всъщност не може да се побере. Опитах се да го запиша веднъж:

1 Съображения за топлообмен
1.1 Основни идеи
1.1.1 модел

Представете си система от две тела, които имат определена начална температура и по този начин излъчват топлинна радиация. Системата е разположена във вакуум, целият топлообмен се осъществява чисто чрез топлинно излъчване.
Излъчването от едно тяло трябва напълно да удря другото тяло и обратно, в системата не се губи топлина. Телата също не трябва да са прозрачни, може да се позволи отражение, но за тази гледна точка това трябва да са чисто черни тела.

Не знам и как това работи на практика, може би подреждане на огледала, лещи. сервирайте.

1.1.2.1 Топлинна емисия
Формулата за излъченото топлинно излъчване казва, че излъченото количество топлина Q е пропорционално на площта и температурата на мощността на четири. Колкото по-голяма и топла е повърхността на тялото, толкова повече се отделя топлинна радиация.
В действителност, в зависимост от материала и температурата, топлинното излъчване ще бъде с различна сила при различни честоти; тук не трябва да се има предвид.

1.1.2.2 Топлопоглъщане
Поглъщането зависи от отражението, абсорбцията и прозрачността на тялото, тъй като черното тяло е само абсорбция. По този начин цялото падащо лъчение се преобразува в топлина за тялото.

1.1.2.3 Баланс
В равновесие означава, че всяко тяло излъчва същото количество лъчение, което поглъща. Той остава постоянен в своята температура. Тъй като излъчването от едното тяло удря другото и обратно, за случая на равновесие се прилага следното:

- излъчено радиационно тяло 1 равно на погълнато радиационно тяло 1
- излъчено радиационно тяло 2 равно на погълнато радиационно тяло 2
това означава, че телата поддържат температурата си в равновесие.

Това също означава:
- излъчено радиационно тяло 1 същото погълнато радиационно тяло 2
- излъчено радиационно тяло 2 равно на погълнато радиационно тяло 1,

защото в противен случай едно от телата би станало по-топло или по-студено.

1.1.2.4 Дисбаланс
До постигане на равновесие едното тяло излъчва повече радиация от другото; това лъчение се абсорбира от другото тяло.

- излъчено радиационно тяло 1 същото погълнато радиационно тяло 2
- излъчено радиационно тяло 2 равно на погълнато радиационно тяло 1

Неравномерно, ако излъчената радиация на тяло 1 е по-голяма от излъчената на тялото 2

- Излъчената от тялото 1 радиация е по-голяма от погълнатата от тялото 1 радиация. Тялото се охлажда
- Излъчената от тялото 2 радиация, по-малка от погълнатата от тялото 2 2, тялото става по-топла

1.2 Възможни характеристики на модела
Моделът с двете тела може да бъде разнообразен. Състоянието трябва да се има предвид, когато системата е в равновесие или в каква посока тя върви в случай на дисбаланс.

1.2.1 Същите повърхности
Ако повърхностите са еднакви, излъчването, излъчвано от едното тяло, е същото като излъчването на другото тяло, ако и двете температури са еднакви. (Радиация, пропорционална на повърхността и температурата)
Докато има дисбаланс (температурите не са еднакви) по-топлото тяло става по-студено, а по-студеното тяло по-топло.

1.2.2 Площ 1 по-голяма площ 2

Ако площта 1 е по-голяма от площта 2, излъчването от тялото 1 е по-голямо от излъчването на тялото 2 при същата температура.
В резултат на това тяло 1 излъчва повече радиация на тяло 2, отколкото се връща от тялото 2, тяло 1 губи топлинна енергия и става по-студено. Тялото 2 излъчва по-малко радиация към тяло 1, отколкото се връща от тялото 1, тялото 2 получава топлинна енергия и става по-топло.

Изненадващо, в този случай трябва да се установи равновесието, ако има температурна разлика между телата, но в същото време това означава еднаква радиация, причинена от разликата в площта.

1.2.3 Идентични области, но с едностранно пропусклив елемент между тях
Представете си елемента като възвратен клапан. Радиацията от едно тяло може да премине безпрепятствено, докато лъчението от другото тяло е спряно или още по-добре се отразява.
Тук едното тяло ще се охлади, а другото тяло ще се нагрява все повече и повече.

1.3 значения
Модел съгласно 1.2.2 или 1.2.3 означава, че едното тяло винаги ще бъде по-топло от другото. Предишният опит с топлината казва, че телата винаги са склонни да получават еднаква топлина, да получават еднаква температура.

Точно тук трябва да бъде погребано някъде куче, защото подобно нещо не може да бъде. Какво не се побира? Може ли някой да ми помогне там?

Само си представете какво може да се направи с него:
1.4 Възможни приложения
 Хладилник/климатик: по-студеното тяло да се охлади, по-топлото тяло да се затопли
 Отопление: по-студеното тяло да се охлади, по-топлото тяло да се затопли
 Генериране на енергия: Топлинните двигатели работят предимно в съответствие с принципа, че топлинната енергия се пренася от топла страна към студена страна и по този начин енергията може да се черпи от системата. Горният модел транспортира топлина от по-студената към по-топлата страна, така че се допълва с топлинен двигател. (Мисля, че част от топлинната енергия ще се преобразува в ентропия, която след това се преобразува в например механична енергия в топлинния двигател). Двете страхотни страни можеха напр. "свързан" с температурата на околната среда.

SaS137 отговорен на 07/06/07 (15:59):

Кучето е погребано в това помещение:
„Излъчването от едното тяло трябва да удари напълно другото тяло и обратно, в системата не се губи топлина.“

Проблемът вероятно е в това
"И аз не знам как това работи на практика, може би подреждането на огледала, лещи, ... би трябвало да служи."
не е добре обмислен;-)

В резултат на това повърхностите отпадат от разглеждане и voila, противоречието е изчезнало!

хипихолгия отговорен на 07/08/07 (18:10):

Благодаря Ви за отговора. Междувременно попаднах на нещо, което би могло да работи като решение на този проблем. С тази пластмаса можете да "събирате" светлина. (Светлината и топлинното излъчване са по същество еднакви, просто различни дължини на вълните)
Дифузната светлина се абсорбира и излъчва отново. Поради геометрията е възможно светлината да излиза концентрирано. Например пластмасова плоча със светещ ръб. (Площ на плочата по-голяма от площта на ръба) По този начин може да се постигне отклоняване на част от радиацията. На теория това е достатъчно, за да се получи температурна разлика.

Ще добавя страницата на производителя:
http://www.relux-gmbh.de/erklaerung/index.html (описание на физическия принцип)
http://www.relux-gmbh.de/pocket/index.html (приложение)

Нещо друго за топлинно излъчване и нещото може да бъде практически възможно? Определено интересно,