Тема 7 Тепловое излучение

1. Найти температуру Т печи, если известно, что излучение из отверстия в ней площадью имеет мощность . Излучение считать близким к излучению абсолютно черного тела.

2. Какую мощность N излучения имеет Солнце? Излучение Солнца считать близким к излучению абсолютно черного тела. Температура поверхности Солнца Т = 5800 К.

3. Какую энергетическую светимость имеет затвердевший свинец? Отношение энергетических светимостей свинца и абсолютно черного тела для данной температуры .

4. Мощность излучения абсолютно черного тела N = 34 кВт. Найти температуру Т этого тела, если известно, что его поверхность S = 0,6 м².

5. Мощность излучения раскаленной металлической поверхности N = 0,67кВт. Температура поверхности , ее площадь . Какую мощность излучения имела бы эта поверхность, если бы она была абсолютно черной? Найти отношение k энергетических светимостей этой поверхности и абсолютно черного тела при данной температуре.

6. Диаметр вольфрамовой спирали в электрической лампочке d = 0,3мм, длина спирали l= 5см. При включении лампочки в сеть напряженном U= 127В через лампочку течет ток I =0,31А. Найти температуру Т спирали. Считать, что по установлении равновесия все выделяющееся в нити тепло теряется в результате излучения. Отношение энергетических светимостей вольфрама и абсолютно черного тела для данной температуры k = 0,31.

7. Температура вольфрамовой спирали в 25-ваттноп электрической лампочке . Отношение ее энергетической светимости к энергетической светимости абсолютно черного тела при данной температуре k= 0,3. Найти площадь S излучающей поверхности спирали.

8. Найти солнечную постоянную К, т. е. количество лучистой энергии, посылаемой Солнцем в единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную к солнечным лучам и находящуюся на таком же расстоянии от него, как и Земли. Температура поверхности Солнца Т = 5800 К. Излучение Солнца считать близким к излучению абсолютно черного тела.

9. Зная значение солнечной постоянной для Земли, найти значение солнечной постоянной для Марса.

10. Какую энергетическую светимость имеет абсолютно черное тело, если максимум спектральной плотности его энергетической светимости приходится на длину волны = 484нм?

Тема 8

1. Мощность излучения абсолютно черного тела . Найти площадь излучающей поверхности тела, если максимум спектральной плотности его энергетической светимости приходится на длину волны = 700 нм.

2. В каких областях спектра лежат длины волн, соответствующие максимуму спектральной плотности энергетический светимости, если источником света служит: а) спираль электрической лампочки (T=3000К); б) поверхность Солнца (Т =6000К); в) атомная бомба, в которой в момент взрыва развивается температура ? Излучение считать близким к излучению абсолютно черного тела.

3. На рисунке дана кривая зависимости спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела от длины волны при некоторой температуре. К какой температуре Т относится эта кривая? Какой процент излучаемой энергии приходится на долю видимого спектра при этой температуре?

4. При нагревании абсолютно черного тела длина волны на которою приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась от 690 до 500 нм. Во сколько раз увеличилась при этом энергетическая светимость тела?

5. На какую длину волны приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости абсолютно черного тела, имеющего температуру, равную температуре t=37° человеческого тела, т. е. T=310К?

6. Температура Т абсолютно черного тела изменилась при нагревании от 1000 до 3000 К. Во сколько раз увеличилась при этом его энергетическая светимость ? На сколько изменилась длина волны , на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости? Во сколько раз увеличилась его максимальная спектральная плотность энергетической светимости ?

7. Абсолютно черное тело имеет температуру Т₁ =2900 К. В результате остывания тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на . До какой температуры Т, охладилось тело?

8. Поверхность тела нагрета до температуры T=1000 К. Затем одна половина этой поверхности нагревается на , другая охлаждается на . Во сколько раз изменится энергетическая светимость поверхности этого тела?

9. Зачерненный шарик остывает от температуры Т₁ =300 К до Т₂=293 К. На сколько изменилась длина волны , соответствующая максимуму спектральной плотности его энергетической светимости?

10. На сколько уменьшится масса Солнца за год вследствие излучения? За какое время масса Солнца уменьшится вдвое? Температура поверхности Солнца Т = 5800 К. Излучение Солнца считать постоянным.