металлическая поверхность площадью 15 см2 (6 видео)

Содержание

Металлическая поверхность площадью 15 см2
Металлическая поверхность площадью S = 15 см2, нагретая до температуры T = 3000 К, излучает в одну минуту 100 кДж.
Описание и исходные данные задания, 50% решения + фотография:
Квантовая природа излучения
📽️ Видео

Видео:11 класс, 15 урок, Площадь поверхности цилиндраСкачать

Металлическая поверхность площадью 15 см2

Средняя энергетическая светимость R поверхности Земли равна 0,54 Дж/(см 2 •мин). Какова должна быть температура T поверхности Земли, если условно считать, что она излучает как серое тело с коэффициентом черноты a_T = 0,25?

Металлическая поверхность площадью S = 15 см 2 , нагретая до температуры T = 3 кК, излучает в одну минуту 100 кДж. Определите: 1> энергию, излучаемую этой поверхностью, считая ее черной; 2) отношение энергетических светимостей этой поверхности и черного тела при данной температуре.

Показать с помощью формулы Вина, что: а) наиболее вероятная частота излучения ω_вер

T; б) максимальная спектральная плотность теплового излучения (u_ω)_макс

Т 3 ; в) энергетическая светимость М_э

Поверхность тела нагрелась до температуры 1000 К. Затем одну половину этой поверхности нагрели на 100 К, другую охладили на 100 К. Во сколько раз изменилась энергетическая светимость поверхности этого тела?

Какое количество энергии излучает 1 см 2 затвердевающего свинца в 1 с? Отношение энергетических светимостей поверхности свинца и абсолютно черного тела для этой температуры считать равным 0,6

Какую энергетическую светимость R’_э имеет затвердевающий свинец? Отношение энергетических светимостей свинца и абсолютно черного тела для данной температуры k = 0,6.

Мощность излучения раскаленной металлической поверхности N’ = 0,67 кВт. Температура поверхности T = 2500 К, ее площадь S = 10 см 2 . Какую мощность излучения N имела бы эта поверхность, если бы она была абсолютно черной? Найти отношение k энергетических светимостей этой поверхности и абсолютно черного тела при данной температуре.

Диаметр вольфрамовой спирали в электрической лампочке d = 0,3 мм, длина спирали l = 5 см. При включении лампочки в сеть напряжением U = 127 В через лампочку течет ток I = 0,31 А. Найти температуру T спирали. Считать, что по установлении равновесия все выделяющееся в нити тепло теряется в результате излучения. Отношение энергетических светимостей вольфрама и абсолютно черного тела для данной температуры k = 0,31.

Определить температуру Т, при которой энергетическая светимость M_e черного тела равна 10 кВт/м 2 .

Длина волны, на которую приходится максимум энергии в спектре излучения абсолютно черного тела λ₀ = 0,58 мкм. Определить энергетическую светимость (излучательность) R_e поверхности тела.

Температура тела при нагревании изменилась от температуры Т₁ = 1000 К до Т₂ = 3000 К. Во сколько раз увеличилась при этом энергетическая светимость тела? На сколько изменилась длина волна, на которую приходится максимум излучения?

Принимая, что Солнце излучает как черное тело, вычислить его энергетическую светимость M_e и температуру Т его поверхности. Солнечный диск виден с Земли под углом θ = 32′. Солнечная постоянная С = 1,4 кДж/(м 2 ·с).

Во сколько раз отличаются термодинамические температуры и энергетические светимости участков тела человека, имеющие температуру 32,5°С и 34,5°С.

Во сколько раз надо увеличить термодинамическую температуру черного тела, чтобы его энергетическая светимость возросла в 2 раза?

Длина волны, на которую приходится максимум энергии излучения абсолютно черного тела, равна 0,6 мкм. Определить температуру тела и энергетическую светимость.

Определить спектральную плотность r_λ, энергетической светимости (излучательности), рассчитанную на 1 нм для λ в спектре излучения абсолютно черного тела. Температура тела Т = 1 К.

Вследствие изменения температуры тела максимум его спектральной энергетической светимости переместился с λ₁ = 2,5 мкм до λ₂ = 0,125 мкм. Тело абсолютно черное. Во сколько раз изменилась: а) температура тела; б) интегральная энергетическая светимость?

Металлическая поверхность площадью S = 15 см 2 , нагретая до температуры Т = 3 кК, излучает в одну минуту 100 кДж. Определить отношение энергетических светимостей этой поверхности и черного тела при данной температуре.

Металлический шар радиусом R = 1 см и теплоемкостью С = 14 Дж/К при температуре T₁ = 1200 К выброшен в межпланетное пространство. Через сколько времени температура шара уменьшится вдвое? При расчете принять, что отношение энергетических светимостей шара и АЧТ α = 0,4.

Определить энергетическую светимость тела человека при температуре t = 36 °C, принимая его за серое тело с коэффициентом поглощения k = 0,9. На какую длину волны приходится максимум излучения?

Можно условно принять, что Земля излучает как серое тело, находящееся при температуре Т = 280 К. Определить коэффициент поглощения а_T, если энергетическая светимость ее поверхности равна R_э = 325 кДж/м 2 ·ч.

Принимая коэффициент теплового излучения а_T угля при температуре Т = 600 К равным 0,8, определить: 1) энергетическую светимость угля; 2) энергию W, излучаемую с поверхности угля с площадью S = 5 см 2 за время t = 10 мин.

Диаметр вольфрамовой спирали в электрической лампочке равен 0,3 мм. длина спирали 5 см. При включении лампочки в сеть с напряжением 127 В протекает ток 0,3 А. Найти длину волны, на которую приходится максимум излучательной способности лампочки. Считать, что в равновесии все тепло теряется вследствие излучения. Отношение энергетических светимостей вольфрама и абсолютно черного тела принять равным 0,4. Ответ выразить в мкм.

Какую энергию излучает в течение суток каменное оштукатуренное здание с поверхностью общей площадью 1000 м 2 , если температура излучающей поверхности 0°С? Отношение энергетической светимости каменного оштукатуренного здания и абсолютно черного тела для данной температуры равно 0,8.

Диаметр вольфрамовой спирали в электрической лампочке d = 0,25 мм, длина спирали l = 2 см. При включении лампочки в сеть напряжением U = 127 В через лампочку течет ток I = 0,37 А. Найти температуру Т спирали. Считать, что при установлении равновесия все выделяющееся в нити тепло теряется в результате излучения. Отношение энергетической светимостей вольфрама и абсолютно черного тела данной температуры k = 0,3.

Звезда Вега имеет радиус 2,1·10 9 м, а максимум ее энергетической светимости приходится на длину волны 0,305 мкм. На каком расстоянии от этой звезды должна вращаться планета, чтобы падающий на нее поток излучения был таким же, как для Земли в солнечной системе (1,4 кВт/м 2 )? Во сколько раз это расстояние больше, чем расстояние от Солнца до Земли?

При нагревании тела длина волны, на которую приходится максимум излучательной способности, изменилась от 1,2 до 1,5 мкм. На сколько изменилась максимальная излучательная способность тела? На сколько изменилась энергетическая светимость тела?

Исследование спектра излучения Солнца показывает, что максимум энергетической светимости соответствует длине волны примерно 500 нм. Определите температуру излучающей поверхности Солнца.

Принимая Солнце за черное тело и учитывая, что максимум его энергетической светимости приходится на длину волны 500 нм, определить: 1) температуру поверхности солнца; 2) энергию, излучаемую солнцем за 1 с; 3) массу, теряемую солнцем за счет излучения за это время.

Отверстие в стенке мартеновской печи площадью 20 см 2 излучает так, что максимум его энергетической светимости приходится на длину волны 1,45 мкм. Какой тепловой поток создает это отверстие на расстоянии 1,5 м?

Раскаленная металлическая поверхность площадью 10 см 2 излучает в 1 мин 4 10 4 Дж. Температура поверхности 2500 К. Найдите: 1) Излучение этой поверхности, если бы она была абсолютно черной. 2) Отношение энергетической светимости этой поверхности и абсолютно черного тела при данной температуре.

Длина волны, на которую приходится максимум энергии в спектре излучения абсолютно черного тела λ_M = 0,65 мкм. Определить энергетическую светимость R_e поверхности тела.

При какой температуре давление теплового излучения равно нормальному атмосферному (иметь в виду, что давление теплового излучения p = w/3, где w — объемная плотность энергии излучения, а полная энергетическая светимость R_T = wc/4, где с – скорость света)?

При какой концентрации n молекул газа его давление равно давлению теплового излучения при той же температуре (иметь в виду, что давление теплового излучения p = w/3, где w — объемная плотность энергии излучения, а полная энергетическая светимость R_T = wc/4, где с — скорость света)? Температура равна 300 К.

Видео:Почему площадь сферы в четыре раза больше её тени? [3Blue1Brown]Скачать

Металлическая поверхность площадью S = 15 см2, нагретая до температуры T = 3000 К, излучает в одну минуту 100 кДж.

Готовое решение: Заказ №8379

Тип работы: Задача

Статус: Выполнен (Зачтена преподавателем ВУЗа)

Предмет: Физика

Дата выполнения: 28.08.2020

Цена: 209 руб.

Чтобы получить решение , напишите мне в WhatsApp , оплатите, и я Вам вышлю файлы.

Кстати, если эта работа не по вашей теме или не по вашим данным , не расстраивайтесь, напишите мне в WhatsApp и закажите у меня новую работу , я смогу выполнить её в срок 1-3 дня!

Описание и исходные данные задания, 50% решения + фотография:

№1 538. Металлическая поверхность площадью S = 15 см2, нагретая до температуры T = 3000 К, излучает в одну минуту 100 кДж. Определить: 1) энергию, излучаемую этой поверхностью, считая её чёрной; 2) отношение энергетических светимостей этой поверхности и чёрного тела при данной температуре.

Энергетическая светимость абсолютно чёрного тела определяется только его температурой (закон Стефана-Больцмана): , где Вт/(м ∙К ) – постоянная Стефана-Больцмана. Энергетическая светимость есть мощность излучения с единицы поверхности тела. Тогда энергия, излучаемая поверхностью абсолютно чёрного тела за время : .

Если вам нужно решить физику, тогда нажмите ➔ заказать контрольную работу по физике.

Похожие готовые решения:

При измерении температуры раскалённой вольфрамовой нити радиационный пирометр показывает температуру Тр = 2000 К. Считая, что поглощательная способность для вольфрама не зависит от частоты излучения и равна аТ = 0,35, определить истинную температуру Т вольфрамовой нити.
Вычислить истинную температуру T вольфрамовой нити накаливания в вакууме, если результат измерения её температуры радиационным пирометром равен Tрад = 2500 К. Коэффициент поглощения вольфрама считать постоянным для всех частот и равным a = 0,35.
Вычислить температуру поверхности Земли, считая её постоянной, в предложении, что Земля как чёрное тело излучает столько энергии, сколько получает от Солнца. Интенсивность солнечного излучения вблизи Земли принять равной 1,37 кВт/м2.
Земля вследствие лучеиспускания в среднем ежеминутно теряет с площади S = 1 м2 поверхности 5,4 кДж энергии. При какой температуре абсолютно чёрное тело излучало бы такое же количество энергии?

Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔

Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.

Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.

Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.

Видео:Видеоурок по математике "Цилиндр"Скачать

Квантовая природа излучения

173. Определите, во сколько раз необходимо уменьшить термодинамическую температуру черного тела, чтобы его энергетическая светимость Re ослабилась в 16 раз.

174. Температура внутренней поверхности муфельной печи при открытом отверстии площадью 30 см 2 равна 1,3 кК. Принимая, что отверстие печи излучает как черное тело, определите, какая часть мощности рассеивается стенками, если потребляемая печью мощность составляет 1,5 кВт.

175. Энергетическая светимость черного тела R_e = 10 кВт/м 2 . Определите длину волны, соответствующую максимуму спектральной плотности энергетической светимости этого тела.

176. Определите, как и во сколько раз изменится мощность излучения черного тела, если длина волны, соответствующая максимуму его спектральной плотности энергетической светимости, сместилась с λ₁ = 720 нм до λ₂ = 400 нм.

177. Черное тело находится при температуре T₁ = 3 кК. При остывании тела длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на Δλ = 8 мкм. Определите температуру T₂, до которой тело охладилось.

178. Черное тело нагрели от температуры T₁ = 600 К до T₂ = 2400 К. Определите: 1) во сколько раз увеличилась его энергетическая светимость; 2) как изменилась длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости.

179. Площадь, ограниченная графиком спектральной плотности энергетической светимости r_λ,T черного тела, при переходе от термодинамической температуры T₁ к температуре T₂ увеличилась в 5 раз. Определите, как изменится при этом длина волны L_max , соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости черного тела.

180. В результате нагревания черного тела длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности энергетической светимости, сместилась с λ₁ = 2,7 мкм до λ₂ = 0,9 мкм. Определите, во сколько раз увеличилась: 1) энергетическая светимость тела; 2) максимальная спектральная плотность энергетической светимости тела. Максимальная спектральная плотность энергетической светимости черного тела возрастает по закону (r_λ,T)_max = CT 5 , где C = 1,3*10 -5 Вт/(м 3 *К 5 ).

181. Определите, какая длина волны соответствует максимальной спектральной плотности энергетической светимости (r_λ,T)_max, равной 1,3*10 11 Вт/м 3 .

182. Считая никель черным телом, определите мощность, необходимую для поддержания температуры расплавленного никеля 1453 °С неизменной, если площадь его поверхности равна 0,5 см2 . Потерями энергии пренебречь.

183. Металлическая поверхность площадью S = 15 см 2 , нагретая до температуры T = 3 кК, излучает в одну минуту 100 кДж. Определите: 1) энергию, излучаемую этой поверхностью, считая ее черной; 2) отношение энергетических светимостей этой поверхности и черного тела при данной температуре.

184. Принимая Солнце за черное тело и учитывая, что его максимальной спектральной плотности энергетической светимости соответствует длина волны 500 нм, определите: 1) температуру поверхности Солнца; 2) энергию, излучаемую Солнцем в виде электромагнитных волн за 10 мин; 3) массу, теряемую Солнцем за это время за счет излучения.

185. Определите температуру тела, при которой оно при температуре окружающей среды t₀ = 23 °С излучало энергии в 10 раз больше, чем поглощало.

186. Считая, что тепловые потери обусловлены только излучением, определите, какую мощность необходимо подводить к медному шарику диаметром d = 2 см, чтобы при температуре окружающей среды t₀ = -13 °С поддерживать его температуру равной t = 17 °С. Примите поглощательную способность меди A_T = 0,6.

187. Определите силу тока, протекающего по вольфрамовой проволоке диаметром d = 0,8 мм, температура которой в вакууме поддерживается постоянной и равной t = 2800 °С. Поверхность проволоки считать серой с поглощательной способностью A_T = 0,343. Удельное сопротивление проволоки при данной температуре ρ = 0,92*10 -4 Ом*см. Температура окружающей проволоку среды t₀ = 17 °С.

192. Используя формулу Планка, определите спектральную плотность потока излучения единицы поверхности черного тела, приходящегося на узкий интервал длин волн Δλ = 5 нм около максимума спектральной плотности энергетической светимости, если температура черного тела T = 2500 К.

194. Для вольфрамовой нити при температуре T = 3500 К поглощательная способность A_T = 0,35. Определите радиационную температуру нити.

196. Определите максимальную скорость фотоэлектронов, вырываемых с поверхности металла, если фототок прекращается при приложении задерживающего напряжения U₀ = 3,7 В.

198. Красная граница фотоэффекта для некоторого металла равна 500 нм. Определите минимальное значение энергии фотона, вызывающего фотоэффект.

200. Фотоэлектроны, вырываемые с поверхности металла, полностью задерживаются при приложении обратного напряжения U₀ = 3 В. Фотоэффект для этого металла начинается при частоте падающего монохроматического света ν₀ = 6*10 14 с -1 . Определите: 1) работу выхода электронов из этого металла; 2) частоту применяемого излучения.