基尔霍夫热辐射定律的定义是什么

Kirchhoff热辐射定律,由德国物理学家Gustav Robert Kirchhoff所假定,指出在给定的温度和波长下表面的发射率和吸收率是相等的。优德app热能工程

基尔霍夫热辐射定律

一般来说,两者发射率,吸收率α,一个曲面的温度辐射的波长。基尔霍夫热辐射定律,由德国物理学家Gustav Robert Kirchhoff假设,指出在给定的温度和波长下表面的发射率和吸收率是相等的。

基尔霍夫热辐射定律:

对于在热力学平衡状态下发射和吸收热辐射的任意物体,发射率等于吸收率。

发射率ε =吸收率α

各种材料的发射率这个定律也必须是有效的,以满足热力学第二定律w88优德app。如前所述,所有高于绝对零度的物体都会放射出一定的热量。两个物体互相辐射热量。但如果一个辐射率高的较冷物体向辐射率很低的较热物体辐射呢?这似乎违反了热力学第二定律w88优德app热不能自发流动从冷系统到热系统,不需要外部对系统做功。这个悖论是由这样一个事实解决的,即每个物体必须在对方的视线的直接线上接收来自它的辐射。因此,当冷的物体向热的物体辐射热量时,热的物体也一定向冷的物体辐射热量。此外,热的物体会比冷的物体辐射更多的能量。用基尔霍夫热辐射定律解决了不同发射率的情况,即低发射率的物体也具有低吸收率。作为一个结果,热不能自发流动从冷系统到热系统,第二定律仍然满足。

发射率
,发射率ε,材料表面的效率是它发射能量的效率热辐射并在0.0到1.0之间变化。

各种材料的发射率根据定义,黑体在热平衡中,辐射率为ε= 1.0。真实的物体不会像一个完美的黑体那样辐射那么多的热量。它们辐射的热量比黑体少,因此被称为灰体。考虑到真实物体都是灰色的,所以斯蒂芬玻尔兹曼定律必须包括发射率。定量,发射率是由斯蒂芬-玻尔兹曼定律所给出的在相同温度下,来自一个表面的热辐射与来自一个理想黑色表面的辐射的比值。发射率只是我们乘上黑体传热的一个因素,考虑到黑体是理想情况。w88优德备用网址 微博

在室温下(25°C, 298.15 K),黑体表面发出约448瓦每平方米的热辐射。发射率小于1.0的真实物体(例如铜线)发出的辐射相应地更低(例如448 x 0.03 = 13.4 W/m2)。辐射率在传热问题中起着重要的作用。w88优德备用网址 微博例如,太阳能集热器的选择性表面辐射率很低。这些收集器通过释放热辐射而浪费的太阳能非常少。

吸收率
各种材料的发射率表面的另一个重要的辐射特性是它的吸收率,α,即入射到某一表面的辐射能量被该表面吸收的比例。与发射率一样,吸收率的取值范围为0 < α < 1。

从它的定义来看,a黑体,这是一个理想化的物理物体,吸收所有的事件电磁辐射,无论频率或入射角。也就是说,黑体是一个完美的吸收体。因为对于真实的物体吸收率不到统一,一个真实的物体是不能吸收所有入射光的。不完全吸收可能是由于一些入射光通过身体或它的一些被反射在身体表面。

一般来说,吸收率发射率是由基尔霍夫热辐射定律的状态:

对于在热力学平衡状态下发射和吸收热辐射的任意物体,发射率等于吸收率。

发射率ε =吸收率α

可见辐射只占0.4至0.76纳米的窄带,我们不能根据肉眼观察来判断表面的黑度。例如,考虑白纸反射可见光,因此呈现白色。另一方面,红外线辐射基本上是黑色的(吸收率α = 0.94),因为它们强烈地吸收长波长辐射。

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参见:

辐射

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