Дополнительное задание.
Найти показатель степени в выражении, определяющем мощность теплового излучения, предполагая, что она равна электрической мощности, потребляемой исследуемой лампой.
Для этого надо учесть, что закон Стефана-Больцмана 
справедлив только для черного тела, а для реальных тел 
или
(Д.1)
(где S – излучающая поверхность). Считая, что в окрестности температуры Т 
, мы можем аппроксимировать (Д.1) степенной функцией:
, (Д.2)
где "к" учитывает как показатель степени температуры n , так и зависимость от нее величины 
. Если прологарифмироватьуравнение (Д.4), то получится уравнение:
, (Д.3)
которое представляет собой линейную зависимость. (При этом 
и 
можно отбросить, т.к. они не влияют на тангенс угла наклона).
Рассчитать значения lnT и lnN, занести их в табл.2 и построить график зависимости lnN=f(lnT). Из графика этой зависимости определяется k – показатель степени в уравнении (Д.2) как тангенс угла наклона:
. (Д.4)
Таблица 2.
| №№ | … | ||||||||
| Т,К | |||||||||
| N,Вт | |||||||||
| lnT | |||||||||
| lnN | |||||||||
| K | Δk |
Приложение.
Зависимость яркостной температуры tя (˚С) от постоянного тока Iпир (мА) U-нити эталонной пирометрической лампы пирометра №526.
Шкала №1 (поглощающий фильтр №1) Таблица№1
| Т(˚С) | ||||||||||
| 300,3 | 302,8 | 305,2 | 307,6 | 310,1 | 312,6 | 315,1 | 317,6 | 320,2 | 322,8 | |
| 325,5 | 328,2 | 330,9 | 333,7 | 336,6 | 339,5 | 342,4 | 345,5 | 348,6 | 351,7 | |
| 354,9 | 358,2 | 361,6 | 365,0 | 368,5 | 372,1 | 375,7 | 379,4 | 383,2 | 387,1 | |
| 391,1 | 395,1 | 399,2 | 403,4 | 407,7 | 412,0 | 416,4 | 420,9 | 425,5 | 430,1 | |
| 434,8 | 439,5 | 444,3 | 449,2 | 454,1 | 459,1 | 464,1 | 469,1 | 474,2 | 479,3 | |
| 484,4 |
Шкала №2 (поглощающий фильтр №2)
| Т(˚С) | |||||||||||||||
| 323,9 | 325,4 | 326,9 | 328,5 | 330,2 | 331,9 | 333,6 | 335,4 | 337,2 | 339,1 | ||||||
| 340,9 | 342,8 | 344,6 | 346,5 | 348,3 | 350,2 | 352,0 | 353,9 | 355,8 | 357,6 | ||||||
| 359,5 | 361,4 | 363,3 | 365,2 | 367,1 | 369,1 | 371,0 | 372,9 | 374,9 | 376,9 | ||||||
| 378,9 | 380,9 | 382,9 | 385,1 | 387,1 | 389,3 | 391,4 | 393,6 | 395,8 | 397,9 | ||||||
| 400,2 | 402,4 | 404,6 | 406.9 | 409,1 | 411,5 | 413,8 | 416,1 | 418,4 | 420,8 | ||||||
| 423,1 | 425,5 | 427,8 | 430,2 | 432,6 | 435,0 | 437,5 | 439,9 | 442,4 | 444,9 | ||||||
| 447,5 | |||||||||||||||
Шкала №3 (поглощающий фильтр №3)
| Т(˚С) | |||||||||||
| 340,1 | 341,1 | 342,1 | 343,1 | 344,1 | 345,1 | 346,1 | 347,2 | 348,2 | 349,2 | ||
| 350,2 | 351,2 | 352,3 | 353,4 | 354,4 | 355,5 | 356,5 | 357,6 | 358,6 | 359,7 | ||
| 360,7 | 361,8 | 362,9 | 364,0 | 365,0 | 366,1 | 367,2 | 368,3 | 369,4 | 370,5 | ||
| 371,6 | 372,7 | 373,8 | 374,9 | 376,0 | 377,1 | 378,2 | 379,3 | 380,5 | 381,6 | ||
| 382,7 | 383,9 | 385,0 | 386,1 | 387,3 | 388,4 | 389,6 | 390,7 | 391,9 | 393,0 | ||
| 394,2 | 395,3 | 396,5 | 397,6 | 398,8 | 400,0 | 401,2 | 402,3 | 403,5 | 404,7 | ||
| 405,9 | 407,0 | 408,2 | 409,4 | 410,6 | 411,7 | 413,0 | 414,1 | 415,3 | 416,5 | ||
| 417,7 | 418,9 | 420,1 | 421,3 | 422,5 | 423,7 | 425,0 | 426,1 | 427,3 | 428,5 | ||
| 429,7 | 430,9 | 432,1 | 433,3 | 434,5 | 435,7 | 436,9 | 438,1 | 439,3 | 440,5 | ||
| 441,7 | 443,9 | 444,2 | 445,4 | 446,6 | 447,8 | 449,0 | 450,2 | 451,4 | 452,6 | ||
| 453,8 | |||||||||||
Контрольные вопросы
1. Что называют тепловым излучением?
2. Что называется интегральной энергетической светимостью?
3. Что такое спектральная излучательная способность?
4. Поглощательная способность тела. Закон Кирхгофа.
5. Абсолютно черное тело и его модель.
6. Закон смещения Вина.
7. Закон Стефана-Больцмана.
8. Гипотеза и закон Планка.
9. Яркостная, цветовая и радиационная температуры.
10. Устройство и принцип действия пирометра с исчезающей нитью. Какую температуру измеряют этим пирометром?
11. Каково назначение красных и поглощающих светофильтров в пирометре?
12. Почему излучение реальных тел всегда меньше, чем абсолютно черного тела?
Дата добавления: 2015-06-22; просмотров: 1299;