Та домашнього завдання

Закон Стефана-Больцмана

1. Визначити температуру Т, при якій випромінювання абсолютно чорного тіла дорівнює 10 кВт/м².

2. Потік енергії, що випромінюється з отвору плавильної печі, дорівнює 34 Вт. Визначити температуру Т печі, якщо площа отвору = 6 см².

3. Визначити енергію W, що випромінюється за час t = 1 хв з оглядового віконця площею S = 8 см²плавильної печі, якщо її температура Т = 1,2 кК.

4. Температура Т верхніх шарів зірки Сіріус дорівнює 10 кК. Визначити потік енергії, що випромінюється з поверхні площею = 1 км² цієї зірки.

5. Визначити відносне збільшення випромінювання абсолютно чорного тіла при збільшенні його температури на 1%.

6. У скільки разів треба збільшити термодинамічну температуру абсолютно чорного тіла, щоб його випромінювання зросло в два рази?

7. Приймаючи, що Сонце випромінює як абсолютно чорне тіло, обчислити його випромінювання і температуру Т його поверхні. Сонячний диск видно із Землі під кутом = 32'. Сонячна постійна = 1,4 кДж/ (м²/с).

8. Визначити сталу температуру Т чорної металевої пластинки, розташованої перпендикулярно сонячним променям поза земною атмосферою на середній відстані від Землі до Сонця. Значення сонячної постійної приведене в попередньому завданні.

9. Якщо коефіцієнт чорноти а вугілля при температурі Т = 600 К дорівнює 0,8, визначити: 1) випромінювання вугілля; 2) енергію W, що випромінюється з поверхні вугілля площею = 5 см² за час t = 10 хв.

10. З поверхні сажі площею = 2 см² при температурі Т = 400 К за час t = 5 хв випромінюється енергія W = 83 Дж. Визначити коефіцієнт чорноти а сажі.

11. Муфельна піч споживає потужність Р = 1 кВт. Температура Т її внутрішньої поверхні при відкритому отворі площею = 25 см² дорівнює 1,2 кК. Вважаючи, що отвір печі випромінює як абсолютно чорне тіло, визначити, яка частина потужності розсіюється стінками.

12. Можна умовно прийняти, що Земля випромінює як сіре тіло, що знаходиться при температурі Т = 280 К. Визначити коефіцієнт чорноти а Землі, якщо випромінювання з її поверхні дорівнює 325 кДж/ (м²/год).

13. Потужність Р випромінювання кулі радіусом R = 10см при деякій постійній температурі Т дорівнює 1 кВт. Знайти цю температуру, вважаючи кулю сірим тілом з коефіцієнтом чорноти а = 0,25.

Закон Віна. Формула Планка

1. На яку довжину хвилі припадає максимум випромінювальної здатності абсолютно чорного тіла при температурі t = 0 °С?

2. Температура Т верхніх шарів Сонця рівна 5,3 кК. Вважаючи Сонце абсолютно чорним тілом, визначити довжину хвилі , якій відповідає максимальна випромінювальна здатність Сонця.

3. Визначити температуру Т абсолютно чорного тіла, при якій максимальна випромінювальна здатність припадає на червону межу видимого спектра ( = 750 нм); на фіолетову ( = 380 нм).

4. Максимальна випромінювальна здатність яскравої зірки Арктур припадає на довжину хвилі = 580 нм. Вважаючи, що зірка випромінює як абсолютно чорне тіло, визначити температуру Т поверхні зірки.

5. Унаслідок зміни температури абсолютно чорного тіла максимальна випромінювальна здатність змістилась із = 2,4 мкм на = 0,8 мкм. Як і в скільки разів змінилося випромінювання тіла і максимальна випромінювальна здатність?

6. При збільшенні термодинамічної температури Т абсолютно чорного тіла в два рази, довжина хвилі , на яку припадає максимальна випромінювальна здатність , зменшилася на = 400 нм. Визначити початкову і кінцеву температури і .

7. Еталон одиниці сили світла – кандела – є повний випромінювач, що випромінює хвилі всіх довжин. Його поверхня площею = 0,5305 мм² має температуру t затвердіння платини, що дорівнює 1063°С. Визначити потужність Р випромінювача.

8. Максимальна випромінювальна здатність абсолютно чорного тіла дорівнює 4,16·10¹¹ . На яку довжину хвилі воно припадає?

9. Температура Т абсолютно чорного тіла дорівнює 2 кК. Визначити: 1) спектральну щільність випромінювання r _, , для довжини хвилі = 600 нм; 2) повну випромінювальну здатність в інтервалі довжин хвиль від = 590 нм до = 610 нм. Зауважити, що середня спектральна щільність випромінювання тіла в цьому інтервалі дорівнює значенню, знайденому для довжини хвилі = 600 нм.

Поиск по сайту: