Тепловое излучение

1. Температура абсолютно черного тела изменяется от 727 ºС до 1727 ºС. Во сколько раз изменится при этом полное количество получаемой телом энергии?

2. Длина волны, соответствующая максимуму энергии в спектре абсолютно черного тела, 720 нм, излучающая поверхность S = 5 см². Определить мощность излучения.

3. Максимум энергии излучения абсолютно черного тела приходится на длину волны 450 нм. Определить температуру и энергетическую светимость тела.

4. Поток излучения абсолютно черного тел 2,5 кВт. Максимум энергии излучения приходится на длину волны 1,65 мкм. Определить площадь излучающей поверхности.

5. Поток энергии, излучаемый из смотрового окошка плавильной печи 34 Вт. Определить температуру печи, если площадь отверстия 6 см².

6. Абсолютно черное тело имеет температуру Т = 2900 К. В результате остывания тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на Δ = 9·10^-6 м. До какой температуры охладилось тело?(b = 2,9·10^-3 м·К).

7. Определить энергию W излучаемую за время t = 1 мин из смотрового окошка площадью S = 8 см² плавильной печи, если ее температура Т = 1,2 кК.

8. Муфельная печь потребляет мощность Р = 1 кВт температура Т ее внутренней поверхности при открытом отверстии площадью S = 25 см² равна 1,2 кК. Считая, что отверстие печи излучает как абсолютно черное тело, определить, какая доля η мощности рассеивается стенками.

9. Какую энергетическую светимость имеет затвердевший свинец. Отношение энергетических светимостей свинца и абсолютно черного тела

10. При увеличении термодинамической температуры Т черного тела в два раза длина волны λ_max, на которую приходился максимум спектральной плотности энергетической светимости уменьшилась на Δλ = 400нм. Определить начальную и конечную температуру Т ₁ и Т ₂.

11. Вычислить истинную температуру T вольфрамовой раскаленной ленты, если радиационный пирометр показывает температуру Tград = 2,5 кК. Принять, что поглощательная способность для вольфрама не зависит от частоты излучения и равна = 0,35.

12. Черное тело имеет температуру Т ₁ = 500 К. Какова будет температура Т ₂ тела, если в результате нагревания поток излучения увеличится в n = 5раз?

13. Температура абсолютно черного тела Т = 2 кK. Определить длину волны l_max, на которую приходится максимум энергии излучения, и спектральную плотность энергетической светимости (излучательности) для этой длины волны.

14. Определить температуру Т и энергетическую светимость (излучательность) R _e абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны λ_max = 600 нм.

15. Из смотрового окошечка печи излучается поток Ф_e = 4 кДж/мин. Определить температуру Т печи, если площадь окошечка S = 8 см².

16. Поток излучения абсолютно черного тела Ф_e = 10 кВт. Максимум энергии излучения приходится на длину волны λ_max = 0,8 мкм. Определить площадь S излучающей поверхности.

17. Как и во сколько раз изменится поток излучения абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения переместится с красной границы видимого спектра (λ_max1 = 780 нм) на фиолетовую (λ_max2 = 390 нм)?

18. Определить поглощательную способность а_T серого тела, для которого температура, измеренная радиационным пирометром, T град = 1,4 кК, тогда как истинная температура Т тела равна 3,2 кК.

19. Муфельная печь, потребляющая мощность Р = 1 кВт, имеет отверстие площадью S = 100 см². Определить долю η мощности, рассеиваемой стенками печи, если температура ее внутренней поверхности равна 1 кК.

20. Средняя энергетическая светимость R поверхности Земли равна 0,54 Дж/(см²·мин). Какова должна быть температура Т поверхности Земли, если условно считать, что она излучает как серое тело с коэффициентом черноты = 0,25?

21. Во сколько раз увеличится мощность излучения абсолютно черного тела, если максимум излучения переместится от красной границы видимого света (760 нм) к его фиолетовой границе (380 нм)?

22. При какой температуре энергетическая светимость абсолютно черного тела равна 1 кВт/м²?

23. Температура абсолютно черного тела уменьшилась на 1%. На сколько процентов уменьшилась энергетическая светимость тела?

24. Количество лучистой энергии Солнца, падающей на площадку, перпендикулярную к солнечным лучам, находящуюся за пределами атмосферы, вблизи Земли, равна 1,35 кВт/м ². Какова будет температура абсолютно черной пластинки, установленной за пределами атмосферы вблизи Земли перпендикулярно лучам Солнца? Температуру поверхности Солнца принять 5800 К.

25. Стальная болванка при температуре 927 °С излучает за секунду 8,2 Дж с каждого 1 см² поверхности. Определить интегральную поглощательную способность данной болванки.

26. Площадь поверхности нити накала 60-ваттной вольфрамовой лампы накаливания 0,5 см². Интегральная поглощательная способность вольфрама 0,6. Определить температуру нити накала.

27. Принимая температуру поверхности Солнца равной 5800 К, определить количество солнечной энергии, падающей за 1 с на площадку в 1 м², поставленную перпендикулярно солнечным лучам вблизи Земли за пределами земной атмосферы. Считать Солнце абсолютно черным телом.

28. Принимая температуру поверхности Солнца, равной 5800 К и считая излучение абсолютно черным, вычислить уменьшение массы Солнца вследствие излучения за 1 с. За сколько лет масса Солнца уменьшится на 0,001 %?

29. Стальной шар радиусом 4,5 см нагрет до температуры 1300 К. Шар остывает в открытом пространстве. За какое время температура шара понизится до 1200 К? Считать, что шар остывает как серое тело с поглощательной способностью 0,5.

30. При нагревании тела длина волны, на которую приходится максимум излучательной способности, изменилась от 1,45 мкм до 1,16 мкм. Насколько изменилась максимальная спектральная плотность энергетической светимости тела?