что такое излучательная способность поверхности электрооборудования
Таблица излучательной способности для различных материалов
Таблица 1. Излучательная способность неметаллических материалов
Неметаллические материалы | Излучательная способность | |||
---|---|---|---|---|
Эффективная длина волны | ||||
1 мкм | 2.2 мкм | 5.1 мкм | 8-14 мкм | |
Асбест | 0,9 | 0,8 | 0,9 | 0,95 |
Асфальт | 0,85 | 0,85 | 0,95 | 0,95 |
Базальт | — | 0,7 | 0,7 | |
Карбон не окисл. | 0,8-0,9 | 0,8-0,9 | 0,8-0,9 | |
Графит | 0,8-0,9 | 0,7-0,9 | 0,7-0,8 | |
Карбон | 0,95 | 0,9 | 0,9 | |
Керамика | 0,4 | 0,8-0,95 | 0,85-0,95 | 0,95 |
Глина | 0,8-0,95 | 0,85-0,95 | 0,95 | |
Бетон | 0,65 | 0,9 | 0,9 | 0,95 |
Ткань | — | 0,95 | 0,95 | |
Стекло 1. 3мм 2. 6мм 3. 12мм 4. 20 мм | 0,27 0,41 0,63 0,80 | 0,30 0,47 0,69 0,85 | 0,98 0,98 0,98 0,98 | 0,85 0,85 0,85 0,85 |
Гравий | — | 0,95 | 0,95 | |
Гипс | — | 0,4-0,97 | 0,8-0,95 | |
Лед | — | — | 0,98 | |
Известняк | — | 04-0,98 | 0,98 | |
Краска | — | — | 0,9-0,95 | |
Бумага | — | 0,95 | 0,95 | |
Пластик | — | 0,95 | 0,95 | |
Резина | — | 0,9 | 0,95 | |
Песок | — | 0,9 | 0,9 | |
Снег | — | — | 0,9 | |
Земля | — | — | 0,9-0,98 | |
Вода | — | — | 0,93 | |
Дерево | — | 0,9-0,95 | 0,9-0,95 |
Таблица 2. Излучательная способность металлических материалов
Металлы | Излучательная способность | |||
---|---|---|---|---|
Эффективная длина волны | ||||
1 мкм | 2.2 мкм | 5.1 мкм | 8-14 мкм | |
Алюминий Оксид алюминия | 0,1-0,2 0,40 | 0,02-0,2 0,2-0,4 | 0,02-0,2 0,2-0,4 | 0,02-0,1 0,2-0,4 |
Хром Оксид хрома | 0,4 0,75 | 0,05-0,3 0,75 | 0,03-0,3 | 0,02-0,2 0,70 |
Кобальт Оксид кобальта | 0,32 0,70 | 0,28 0,70 | 0,04 0,60 | |
Золото | 0,3 | 0,01-0,1 | 0,01-0,1 | 0,01-0,1 |
Молибден Оксид молибдена | 0,25-0,35 0,5-0,9 | 0,1-0,3 0,4-0,9 | 0,1-0,15 0,3-0,7 | 0,10 0,2-0,6 |
Никель Оксид никеля Електролит | 0,35 0,8-0,9 0,2-0,4 | 0,25 0,4-0,7 0,1-0,2 | 0,3-0,6 0,1-0,15 | 0,04 0,2-0,5 0,05-0,15 |
Палладий | 0,28 | 0,23 | 0,05 | |
Платина Платина черная | 0,27 | 0,22 0,95 | 0,9 | 0,07 0,9 |
Радий | 0,25 | 0,18 | 0,05 | |
Тантал Оксид тантала | 0,35 0,80 | 0,20 0,70 | 0,08 0,60 | |
Титан Оксид титана | 0,5-0,75 0,80 | 0,2-0,5 0,6-0,8 | 0,1-0,3 0,5-0,7 | 0,05-0,2 0,5-0,6 |
Оксид железа Железо Грубое железо Литое железо | 0,7-0,9 0,35 0,35 | 0,7-0,9 0,1-0,3 0,6-0,9 0,4-0,6 | 0,6-0,9 0,05-0,25 0,5-0,8 — | 0,5-0,9 0,05-0,2 0,5-0,7 — |
Цинк Оксид цинка | 0,50 0,60 | 0,05 0,15 | 0,03 0,1 | 0,02 0,1 |
Вольфрам | 0,39 | 0,1-0,3 | 0,05-0,25 | 0,03-0,1 |
Олово Оксид олова | 0,25 0,60 | 0,1-0,3 0,60 | 0,05 | 0,05 0,60 |
Серебро Оксид серебра | 0,04 0,10 | 0,02 0,10 | 0,02 | 0,02 0,10 |
Магний | 0,3-0,8 | 0,05-0,2 | 0,03-0,15 | 0,02-0,1 |
Сталь хол. проката Листов.сталь Отполиров. Сталь Литая сталь Окислен. Сталь Нержав. сталь | 0,8-0,9 0,35 0,35 0,8-0,9 0,35 | 0,8-0,9 0,6-0,7 0,2 0,25-0,4 0,8-0,9 0,2-0,9 | 0,7-0,9 0,5-0,7 0,1 0,1-0,2 0,7-0,9 0,15-0,8 | 0,4-0,6 0,1 — 0,7-0,9 0,1-0,8 |
Свинец Оксид свинца Полиров. Поверх Необраб.поверх. | 0,35 0,65 |
0,3-0,7
0,05-0,2
0,5
0,05-0,15
0,4
0,2-0,6;
0,05-0,1
0,4
Грубая обработка
Полирован. новерх
0,1-0,2
0,2-0,6
0,02-0,1
0,1-0,4
0,02-0,1
0,1-0,3
0,02-0,1
Листовое железо
Лист.железо литое
Обработан.железо (тусклое).
0,35
0,35
0,3
0,3-0,4
0,95
0,25
0,2-0,3
0,9
0,2
0,2-0,3
0,9
Полирован. повер.
Окисленная
0,65
0,4
0,6
0,3
0,5
0,3
0,02-0,2
Грубой обработки
Окисленная
0,05-0,2
0,2-0,8
0,05-0,2
0,7-0,9
0,05-0,15
0,5-0,8
0,05-0,1
0,4-0,8
Таблица 3. Излучательная способность сплавов
Сплавы | Излучательная способность | ||
---|---|---|---|
Эфективная длина волны | |||
0,8-1,1 мкм | 1,1-1,7 мкм | 8-13 мкм | |
Медь Окисленная медь | 0,20 0,70 | 0,10 0,60 | 0,05 0,60 |
Хром и окись алюминия Окислен. состояние | 0,30 0,80 | 0,20 0,75 | 0,10 0,65 |
Окись алюминия | 0,30 | 0,40 | 0,85 |
Кирпич красный Огнеупорный Кварцевый | 0,80 0,30 0,55 | 0,80 0,35 0,40 | 0,80 0,65 0,80 |
Керамика | 0,40 | 0,50 | 0,65 |
Если излучательная способность объекта неизвестна, то ее можно определить с помощью следующего метода:
1. Образец материала нагревается до определенной температуры, как-либо точно измеренной.
2. Температура поверхности образца измеряется пирометром. Значение излучательной способности подбирается до тех пор, пока индикатор прибора не покажет известную температуру образца.
3. Найденное значение излучательной способности фиксируется и используется для дальнейших измерений температуры этого материала.
Амплис
Таблица излучательной способности
Таблица излучательной способности для различных материалов
Таблица 1. Излучательная способность неметаллических материалов
Неметаллические материалы | Излучательная способность | |||
---|---|---|---|---|
Эффективная длина волны | ||||
1 мкм | 2.2 мкм | 5.1 мкм | 8-14 мкм | |
Асбест | 0,9 | 0,8 | 0,9 | 0,95 |
Асфальт | 0,85 | 0,85 | 0,95 | 0,95 |
Базальт | — | 0,7 | 0,7 | |
Карбон не окисл. | 0,8-0,9 | 0,8-0,9 | 0,8-0,9 | |
Графит | 0,8-0,9 | 0,7-0,9 | 0,7-0,8 | |
Карбон | 0,95 | 0,9 | 0,9 | |
Керамика | 0,4 | 0,8-0,95 | 0,85-0,95 | 0,95 |
Глина | 0,8-0,95 | 0,85-0,95 | 0,95 | |
Бетон | 0,65 | 0,9 | 0,9 | 0,95 |
Ткань | — | 0,95 | 0,95 | |
Стекло 1. 3мм 2. 6мм 3. 12мм 4. 20 мм | 0,27 0,41 0,63 0,80 | 0,30 0,47 0,69 0,85 | 0,98 0,98 0,98 0,98 | 0,85 0,85 0,85 0,85 |
Гравий | — | 0,95 | 0,95 | |
Гипс | — | 0,4-0,97 | 0,8-0,95 | |
Лед | — | — | 0,98 | |
Известняк | — | 04-0,98 | 0,98 | |
Краска | — | — | 0,9-0,95 | |
Бумага | — | 0,95 | 0,95 | |
Пластик | — | 0,95 | 0,95 | |
Резина | — | 0,9 | 0,95 | |
Песок | — | 0,9 | 0,9 | |
Снег | — | — | 0,9 | |
Земля | — | — | 0,9-0,98 | |
Вода | — | — | 0,93 | |
Дерево | — | 0,9-0,95 | 0,9-0,95 |
Таблица 2. Излучательная способность металлических материалов
Металлы | Излучательная способность | |||
Эффективная длина волны | ||||
1 мкм | 2.2 мкм | 5.1 мкм | 8-14 мкм | |
Алюминий Оксид алюминия | 0,1-0,2 0,40 | 0,02-0,2 0,2-0,4 | 0,02-0,2 0,2-0,4 | 0,02-0,1 0,2-0,4 |
Хром Оксид хрома | 0,4 0,75 | 0,05-0,3 0,75 | 0,03-0,3 | 0,02-0,2 0,70 |
Кобальт Оксид кобальта | 0,32 0,70 | 0,28 0,70 | 0,04 0,60 | |
Золото | 0,3 | 0,01-0,1 | 0,01-0,1 | 0,01-0,1 |
Молибден Оксид молибдена | 0,25-0,35 0,5-0,9 | 0,1-0,3 0,4-0,9 | 0,1-0,15 0,3-0,7 | 0,10 0,2-0,6 |
Никель Оксид никеля Електролит | 0,35 0,8-0,9 0,2-0,4 | 0,25 0,4-0,7 0,1-0,2 | 0,3-0,6 0,1-0,15 | 0,04 0,2-0,5 0,05-0,15 |
Палладий | 0,28 | 0,23 | 0,05 | |
Платина Платина черная | 0,27 | 0,22 0,95 | 0,9 | 0,07 0,9 |
Радий | 0,25 | 0,18 | 0,05 | |
Тантал Оксид тантала | 0,35 0,80 | 0,20 0,70 | 0,08 0,60 | |
Титан Оксид титана | 0,5-0,75 0,80 | 0,2-0,5 0,6-0,8 | 0,1-0,3 0,5-0,7 | 0,05-0,2 0,5-0,6 |
Оксид железа Железо Грубое железо Литое железо | 0,7-0,9 0,35 0,35 | 0,7-0,9 0,1-0,3 0,6-0,9 0,4-0,6 | 0,6-0,9 0,05-0,25 0,5-0,8 — | 0,5-0,9 0,05-0,2 0,5-0,7 — |
Цинк Оксид цинка | 0,50 0,60 | 0,05 0,15 | 0,03 0,1 | 0,02 0,1 |
Вольфрам | 0,39 | 0,1-0,3 | 0,05-0,25 | 0,03-0,1 |
Олово Оксид олова | 0,25 0,60 | 0,1-0,3 0,60 | 0,05 | 0,05 0,60 |
Серебро Оксид серебра | 0,04 0,10 | 0,02 0,10 | 0,02 | 0,02 0,10 |
Магний | 0,3-0,8 | 0,05-0,2 | 0,03-0,15 | 0,02-0,1 |
Меркурий | 0,05-0,15 | 0,05-0,15 | 0,05-0,15 | |
Сталь хол. проката Листов.сталь Отполиров. Сталь Литая сталь Окислен. Сталь Нержав. сталь | 0,8-0,9 0,35 0,35 0,8-0,9 0,35 | 0,8-0,90,6-0,7 0,2 0,25-0,4 0,8-0,9 0,2-0,9 | 0,7-0,9 0,5-0,7 0,1 0,1-0,2 0,7-0,9 0,15-0,8 | 0,4-0,6 0,1 — 0,7-0,9 0,1-0,8 |
Свинец Оксид свинца Полиров. Поверх Необраб.поверх. | 0,35 0,65 | 0,28 0,3-0,7 0,05-0,2 0,5 | 0,2-0,7 0,05-0,15 0,4 | 0,13 0,2-0,6; 0,05-0,1 0,4 |
Спав А3003 окисл. Грубая обработка Полирован. новерх | 0,2-0,8 0,1-0,2 | 0,4 0,2-0,6 0,02-0,1 | 0,4 0,1-0,4 0,02-0,1 | 0,3 0,1-0,3 0,02-0,1 |
Листовое железо окссидирован. Листовое железо Лист.железо литое Обработан.железо (тусклое). | 0,9 0,35 0,35 | 0,7-0,95 0,3 0,3-0,4 0,95 | 0,65-0,95 0,25 0,2-0,3 0,9 | 0,6-0,95 0,2 0,2-0,3 0,9 |
Латунь отшлифов. Полирован. повер. Окисленная | 0,35 0,65 | 0,01-0,05 0,4 0,6 | 0,01-0,05 0,3 0,5 | 0,01-0,05 0,3 0,02-0,2 |
Медь полирован. Грубой обработки Окисленная | 0,05 0,05-0,2 0,2-0,8 | 0,03 0,05-0,2 0,7-0,9 | 0,03 0,05-0,15 0,5-0,8 | 0,03 0,05-0,1 0,4-0,8 |
Таблица 3. Излучательная способность сплавов
Сплавы | Излучательная способность | ||
Эфективная длина волны | |||
0,8-1,1 мкм | 1,1-1,7 мкм | 8-13 мкм | |
Медь Окисленная медь | 0,20 0,70 | 0,10 0,60 | 0,05 0,60 |
Хром и окись алюминия Окислен. состояние | 0,30 0,80 | 0,20 0,75 | 0,10 0,65 |
Окись алюминия | 0,30 | 0,40 | 0,85 |
Кирпич красный Огнеупорный Кварцевый | 0,80 0,30 0,55 | 0,80 0,35 0,40 | 0,80 0,65 0,80 |
Керамика | 0,40 | 0,50 | 0,65 |
Если излучательная способность объекта неизвестна, то ее можно определить с помощью следующего метода:
Что такое излучательная способность поверхности электрооборудования
Любое нагретое тело излучает энергию в виде электромагнитных волн. Электромагнитное излучение тел, обусловленное их нагреванием, называется тепловым излучением.
Тепловое или температурное излучение отличается от других видов излучения (люминесценции) только способом перехода излучающих систем в возбужденное состояние. В явлениях теплового излучения такой переход осуществляется в результате теплового движения атомов и молекул.
В отличие от других видов излучения тепловое излучение является равновесным. Это означает, что оно всегда стремиться к состоянию термодинамического равновесия, при котором в любой промежуток времени количество излученной лучистой энергии в среднем равно количеству поглощенной энергии.
Связь между излучательной и поглощательной способностью тел, независимо от их природы, выражается законом Кирхгофа.
Аналитический вид функции излучательной способности черного тела удалось найти в 1900г. М. Планку на основе его гипотезы о том, что нагретое тело излучает и поглощает энергию дискретными порциями (квантами).
Формула Планка для имеет вид:
Учтя связь между частотой и длиной волны получаем:
где | — | длина волны излучения, |
— | частота излучения, | |
— | скорость света в вакууме. |
Тогда формулу Планка можно записать в виде:
где | = | — постоянная Планка, |
= | — скорость света в вакууме, | |
= | — постоянная Больцмана. |
Зная можно определить интегральную испускательную способность абсолютно черного тела.
Формула (8) есть закон Стефана-Больцмана для абсолютно черного тела. Для серого тела выражение для интегральной испускательной способности, исходя из (4) будет иметь вид:
Излучательная способность материалов
Физика > Излучательная способность материалов
Излучательная способность тела и материала: описание и значение для черного тела, максимум излучательной способности, коэффициент спектрального излучения.
Благодаря научным революциям наше понимание тепла, энергии и обмена между ними значительно улучшилось. Например, увеличилась возможность вычислять количество энергии в конкретных процессах, что помогло выдвигать новые теории, единицы и даже создать приборы для измерения. Здесь стоит остановиться на излучательной способности.
Если коротко, то это умение поверхности материала излучать энергию. Выражается в виде отношения излучательной способности конкретного материала к излучению черного тела (идеализированное физическое тело, поглощающее все падающие электромагнитные лучи) при одинаковом температурном показателе. То есть, если коэффициент излучательной способности черного тела достигает 1, то любое другое обладает меньшим. Чем тусклее и темнее материал, тем ближе его излучательная способность к единице.
Коэффициент зависит от температуры, угла излучения и длины волны. Если вы работаете с «нечерными» поверхностями, то относительная излучательная способность соответствует закону теплового излучения Кирхгофа (излучательная равняется поглощательной). Если объект не впитывает весь поступающий свет, то выпускает меньше лучей, чем идеальное черное тело. Понимание этого важно в изучении земной атмосферы, так как она способна поглощать и выпускать радиацию.
Общая излучательная способность атмосферы Земли меняется в зависимости от наличия облаков и газовой концентрации, которые впитывают и выпускают энергию в инфракрасном свете. Изучение этого помогает намного лучше работаться в парниковом эффекте.
У каждого известного материала есть коэффициент спектрального излучения. Более полированные обладают высшим показателем (алюминий). Однако у материалов, которые не относятся к металлам и не обладают отражающей способностью (вроде красного кирпича, угля, бетона) коэффициент все равно высокий. То же самое можно заметить у природных материалов (лед, известь, мрамор).