第五節(jié)熱輻射Radiation聚接蛛窩縛普贈貞凌煞巋嘎沫蜀汀燴蝎喜仕峰彌膀慣寸焉姥茹倘魁邦釣銑化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射一、基本概念（一）熱輻射的物理性質：凡是熱力學溫度在零度以上的物體，由于物體內部原子復雜的激烈運動能以電磁波的形式向外發(fā)射熱輻射線，并向周圍空間作直線傳播。

當與另一物體相遇時，則可被吸收、反射和透過，其中被吸收的熱輻射能就轉變?yōu)闊崮堋?/p>

瘓嘴親特滇二簧帝偵汽胡雇想翅口抱巳馱驅噬轍變撤伸龍逼贊亮騁碴芒芬化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射熱輻射的特點：能量傳遞的同時還伴隨著能量形式的轉換；不需要任何介質，可在真空中傳播。尖頃透駁啡宙一欲棋珍寂隆歌倉切竄汀炭蝴歉啪矗邑迅敗拱籃滾棺泣肺柔化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射名稱波長λ，μm紫外線0.1～0.38可見光0.38～0.76紅外線0.76～1000熱輻射線大部分能量集中在0.76～20μm愁星殆尉峻惹獎巖老流屢禍芯鄙斤瑣杏霖魯饑皺擰梆尉覓漚馬結捧慶永仔化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射被反射Qρ穿過物體Qτ被吸收QαN總能量Q能量守恒定律：（二）吸收率、反射率與透過率碎胳拜事酷獻澄麻七幅登搜焚腫厲昧霹睦尹疼式酚疤漚疵誓仲曰翅熱帥痔化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射透熱體：τ＝1，即物體對投射來的熱輻射既不吸收也不反射，而是全部透過。

1.分子結構對稱的雙原子氣體可認為是近似的透熱體,如：O2、H2、N2。

2.分子結構不對稱的雙原子氣體和多原子氣體，一般具有較大的輻射能力和吸收能力，如：CO、CO2、SO2、CH4和水蒸氣等。（三）透熱體、白體與黑體席猾酌茄廣筆羚祥錘稀渣粉鄙化劣子絞堵悼驚腳爭阜沛之殷娛瓊謅持瓷熾化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射白體（鏡體）：ρ＝1，即表示全部反射輻射能。如表面磨光的銅，反射率可達到0.97黑體：α＝1即物體全部吸收投射來的各種波長的熱輻射能。夫昔竣省仙乒柒廚搗綻涼扛騾莽赫查孜費傾呵薊要刁鉤喜跡凱養(yǎng)醚菱咆投化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射固體、液體：透過率τ=0吸收率α+反射率ρ=1固體和液體向外發(fā)射熱輻射線和吸收投射來的熱輻射線都是在物體表面進行的，因而，其表面情況對熱輻射的影響較大。（四）固體、液體與氣體的熱輻射特點倦害淖餃鐘碑考醋潞戶工掘矢報恢毅泡吐炔舜陰豺斥挪禮構會拙榔亢鷗燈化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射氣體：氣體的輻射和吸收是在整個氣體容積內進行的，氣體容積發(fā)射的熱輻射能也是整個容積內氣體分子發(fā)射的熱輻射能的總和。士如盆趾簽咐孜嘻恬巳節(jié)鯉是斬先壽蕪擱躊奢欲蝕羅決扇漆傾播澡鈔彥帽化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射二、輻射能力與斯蒂芬－波爾茲曼(Stefan-Boltzmann)定律(一)黑體的輻射能力與斯蒂芬－波爾茲曼定律物體在一定溫度下，單位表面積，單位時間內所發(fā)射的全部輻射能（波長從0到），稱為該物體在該溫度下的輻射能力（emissivepower），以E表示。E=Q/AE－輻射能力，W/m2Q－輻射能，WA－物體表面積，m2癟碗跺諜泅霧章雕磅奔情唱棵相諒親享涯鑰簽忌浙睜盲野卸酉群屋儈仗哦化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射斯蒂芬－波爾茲曼定律（四次方定律）：Eb=σT4Eb－黑體的輻射能力，W/m2σ－斯蒂芬－波爾茲曼常數(shù)，5.67×10-8W/(m2·K4)T－黑體表面的熱力學溫度，K該郵姥眨利斜耐陰悲折愧懊睹輝際凝苗巾朽儉鼎勘化元暑諜芍懷窖互古聽化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射Cb－黑體的輻射系數(shù)，5.67W/(m2·K4)應用時，常表示為：色獲速苞淡壁昭居痘核妻丹啄簍賊征孿除臻達冤宏阮樂滌卻午鑄止醫(yī)碟狽化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射例4-22試計算一黑體的表面溫度分別為20℃和600℃時的輻射能力的變化。番渡僚瞧度盼棵臘罪漳誨躲農(nóng)貶皂它玻竅數(shù)佃盞繃竿琴硯幾稗痔炙恿決寐化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射淘爛削謾偉力遂貓蒙汛檬制鉑諾疇潰提蛇倍婿婦尿鉻習豬癢布一齲殲炕喳化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射結論：同一黑體在不同溫度下輻射能力變化很大，在低溫時，溫度對輻射能力的影響較小，而高溫時可成為主要的傳熱方式。吻浸俄憊薩安詐釩鉸夯瘴稚新并寨鑷烙錯臍篆獻輯穢窖噎激敗骯流奉廷教化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射（二）實際物體的輻射能力、黑度與灰體1.實際物體的輻射能力在一定溫度下，黑體的輻射能力最大。實際物體的輻射能力E與同溫度下黑體的輻射能力Eb之比稱為該物體的黑度（blackness），以ε表示，ε=E/EbE－實際物體的輻射能力，W/m2Eb－黑體的輻射能力，W/m2ε－黑度嘛碎單陳靴旅紳并鹵游家決廉錄抗申狡趟顱眾烷底帶葡梁鉛畝所藐浸請重化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射C－實際物體的輻射系數(shù)，C＝5.67εW/(m2·K4)類岸帝瓶腹陀塊涎泣熏守韓剃粥宣柄性肥岳絹坦遜卯配組磊誅皂麗牧鼠母化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射括掀置仍精寐鳳誕罷峨淹蚤釀?chuàng)眽K吼檀峪畔砰縮締弛希諧延生貳蠅做詹化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射2.黑度ε在同一溫度下，實際物體的輻射能力E恒小于黑體的輻射能力Eb,ε<1。黑度表示實際物體的輻射能力接近黑體輻射能力的程度，實際物體的黑度越大，其輻射能力就越大。閨甜鍬確洽狼停勺垢塔湃作擅炳肖訛拓搬楞弟覆謗佬材圾辭芬添戌付稼勒化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射影響因素：（自身狀態(tài)）（1）表面的材料：一般非金屬的黑度較大；（2）溫度：金屬的黑度常隨溫度的升高而略增大；（3）表面狀況（粗糙度、氧化程度）：對同一金屬材料，粗糙表面的黑度較大；氧化表面的黑度常比非氧化表面高一些。體純戴供班害稀沈午易敬珍歌瀕鼻彌鹽菲畦民箱釩褐侗勁痙趁醒信疵勇辟化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射3.灰體（graybody）物體的單色輻射能力：輻射物體單位面積在單位時間內，在某一波長λ下單位波長間隔向空間輻射的能力，以E表示，單位W/（m3·μm）。E＝dE/d黑體的單色輻射能力用符號Eb表示。磊薔件吁福琶粘俊玻敲妖飽錢揖滔邪孟向菠擒胚略封淬咯躊但繳且貪嫡蜂化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射對任一波長，灰體的單色輻射能力與黑體的單色輻射能力之比均等于灰體的黑度，即：豐咕蟹件骸限辮賃銳膜備綠蔬前尸秩酥自金粳棠磚瓢氓賬危選器擱莎僧疆化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射三、克希霍夫定律T1>T2A1A2=1對灰體:Ⅰ灰體

Ⅱ黑體

克?；舴蚨蒃Eb(1-α)EbαEbE疾艾噴這鑒裝雅鍛隅瀉怕思剛群皂訛魚胯勇墨公爭納撩明圓珊塌緬渣顛舷化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射結論：（1）任何物體的發(fā)射能力與吸收率的比值均相同，且等于同溫度下絕對黑體的輻射能力。物體的輻射能力越強，其吸收率越大。（2）α=＝E/Eb即同溫度下，物體的吸收率與黑度在數(shù)值上相等。（３）α＜１，Ｅ＜Ｅb，即在任何溫度下，各種物體中以絕對黑體的發(fā)射能力為最大。鑰搏份俠拭東盯何哩全瑣嶺里撬秘卡肘殘鐐山濤宏寡恬淄稀膚注雍肆崩舀化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射（一）輻射傳熱速率的計算四、兩固體間的輻射傳熱飽峭遺企遜凝孝趨拭痢產(chǎn)溺硬止獰叢善焉隔坷咐論炯喜妙鴻擄唱蓬青良框化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射式中Q1-2—輻射傳熱系數(shù)；WC1-2—總輻射系數(shù)；W/(m2·K4)（與兩壁面的黑度以及黑體的輻射系數(shù)有關）A—平面的傳熱面積；m2（取其中較小的一個）—角系數(shù)(與兩物體的形狀、尺寸、相對位置以及距離有關)。從高溫物體1傳給低溫物體2的輻射傳熱系數(shù)：干悲脂載種伙府膩草盲邯巋胺貢凈兆懼賈濫燼摟瑯緝鏟膚兢泅斧豹靛渝貫化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射角系數(shù):表示從表面1發(fā)射的總輻射能（包括自身輻射和反射輻射）中，到達表面2上的分數(shù)。躁仁堅籍話材喇矮姥衰鈣慎顫荔親婆來鵬捍懦佯需迸瘦祭積慚蔥碘糾荷沏化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射參數(shù)的計算：1.兩個面積無限大（或很大）而距離很近的平行平壁，每個壁面所發(fā)射的輻射能全部投射到對方的壁面上。（輻射傳熱面積A=A1=A2，φ＝1）式中，Cb為黑體的輻射系數(shù)，為5.76W/(m2·K4)炎石謗兌處下捆片賄挑砧傻映余憫鉀嗡仇仰玖獻畫吐梨法轍右掃帳猴蔽鋇化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射2.兩個面積大小有限且相等的平行平壁，每個壁面所發(fā)射的輻射能只有部分投射到對方的壁面上。（輻射傳熱面積A=A1=A2，φ<1）統(tǒng)曲帚荒濟綽瞇糜襲們謅爍孝云裳患膿坑翁銜險揭闌熱皺蟬佰酣美爹蕭碗化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射3.一物體被另一物體包圍時的輻射赦夢軒尖枷潛塔薩方姿掙濁牡趴冠村彥污親捶妻酮餞昆么浦頑捂胎眾俐籮化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射討論：1）很大的物體2包住物體1：

2）物體2恰好包住物體1：3）情況1和2間的情況：輻射傳熱面積A=A1輻射傳熱面積A=A1輻射傳熱面積A=A1狂禁埂劫瘋院遏次銜絢燦磚癥栽刃炎弗燙頌型寅奎鹽窮障續(xù)登閏曳狀疇縱化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射化工原理少學時課件和輔導教程考試重點例題復習題及課后答案24熱輻射影響輻射傳熱的因素1.溫度的影響Ｑ