Question

Металическая перегородка площадью 2 квадратных метра нагрета в результате пожара до температуры 227 градусов сельсия.излучение считать близким к излучению абсалютно черного тела. определить количество тепла , излучаемого перегородкой за 1 секунду?

Answer 1

Каждый квадратный метр поверхности абсолютно черного тела излучает в 1 с энергию, которую можно определить при помощи закона Стефана-Больцмана
E = σ*T⁴
T - абсолютная температура тела
σ = 5,67*10⁻⁸ Дж/(м²*с*К⁴) - постоянная Стефана-Больцмана
Поверхность в 2 раза большей площади будет излучать в 2 раза больше
E = 5,67*10⁻⁸ Дж/(м²*с*К⁴) * (500 К)⁴ * 2 м² ≈ 7,1*10³ Дж/с

Answer 2

Для определения количества тепла, излучаемого металлической перегородкой, можно воспользоваться законом Стефана-Больцмана, который описывает излучение абсолютно черного тела. Закон Стефана-Больцмана формулируется следующим образом:

\[ P = \sigma \cdot A \cdot \varepsilon \cdot T^4 \cdot \Delta t \]

где: - \( P \) - мощность излучения (в ваттах), - \( \sigma \) - постоянная Стефана-Больцмана (\(5.67 \times 10^{-8} \, \text{Вт/м}^2\cdot\text{К}^4\)), - \( A \) - площадь поверхности излучающего объекта (в метрах квадратных), - \( \varepsilon \) - эмиссивность поверхности (от 0 до 1, где 1 соответствует идеально черному телу), - \( T \) - температура в кельвинах, - \( \Delta t \) - время в секундах.

Дано: - \( A = 2 \, \text{м}^2 \) (площадь перегородки), - \( \varepsilon \) (поскольку излучение считается близким к излучению абсолютно черного тела, предположим, что \(\varepsilon = 1\)), - \( T = 227 + 273.15 \) K (переведем температуру из градусов Цельсия в кельвины).

Подставим значения в формулу:

\[ P = 5.67 \times 10^{-8} \, \text{Вт/м}^2\cdot\text{К}^4 \cdot 2 \, \text{м}^2 \cdot 1 \cdot (227 + 273.15)^4 \cdot 1 \, \text{сек} \]

Рассчитаем это выражение, чтобы получить мощность излучения в ваттах.