第8章-热辐射的基本定律1.pdfVIP

导热 对流 辐射 热辐射特点 • 不需要物体直接接触 • 辐射伴有能量形式的转化 • 只要温度大于0K就有热辐射 辐射采暖、辐射干燥、太阳能利用、炉内辐射等 热辐射：由于热的原因而产生的电磁波辐射 发射辐射能是各类物质的固有特性 选择性吸收 温室效应 第八章 热辐射基本定义及 物体的辐射特性 §8-1 热辐射的基本概念 §8-2 黑体辐射的基本定律 §8-3 实际固体和液体的辐射特性； §8-4 实际物体的吸收比与基尔霍夫定律 §8-1 热辐射的基本概念 一. 热辐射本质及特点 １、基本概念 热辐射:由于自身温度或热运动的原因面激发产 生的电磁波传播，就称热辐射。 ２、特点： ① 不需要物体直接接触。 ② 在辐射换热过程中，不仅有能量的转换，而 且伴随有能量形式的转化。 • 辐射：辐射体内热能→辐射能； • 吸收：辐射能→受射体内热能 ③ 只要温度大于零就有能量辐射。不仅高温物 体向低温物体辐射热能，而且低温物体向高温 物体辐射热能， ④ 物体的辐射能力与其温度性质有关。 ３、 电磁波谱 电磁辐射包含了多种形式，如图8-1所示，电 磁波的传播速度： C = fλ 式中：f — 频率，s-1; λ— 波长，μm 图8-1 电 磁 辐 射 波 谱 工业上有实际意义的热辐射区域 （2000K以下）一般为0.8~100 μm。 太阳辐射（5800K）：0.2~2μm 4. 物体对热辐射的吸收、反射和穿透 当热辐射投射到物体表面上时，一般会发生三 种现象，即吸收、反射和穿透，如图8-2所示。 Q Q Q        Q Q Q Q 1    Q Q Q         1  0,    1 对于大多数的固体和液体： 对于不含颗粒的气体：  0,   1 为研究辐射特性可提出以下理想辐射模型： 黑体： α=1 ρ=0 τ=0； 镜体： α=0 ρ=1 τ=0； 透明体： α=0 ρ=0 τ=1 例如，自然界和工程应用中，完全符合理想要求的 黑体、白体和透明体虽然并不存在， •煤炭的吸收比达到0.96， •磨光的金子反射比几乎等于0.98， •而常温下空气对热射线呈现透明的性质。 反射分为：镜反射和漫反射。 • 镜反射：入射角=反射角，表面粗糙度波长 • 漫反射： 表面粗糙度波长，一般工程材料均形