表面熱輻射力怎麼算

『壹』 輻射功率計算公式

黑體輻射
開放分類： 科學、物理、自然、自然現象、量子力學

[中文]: 黑體輻射
[英文]: blacd-body radiation

任何物體都具有不斷輻射、吸收、發射電磁波的本領。輻射出去的電磁波在各個波段是不同的，也就是具有一定的譜分布。這種譜分布與物體本身的特性及其溫度有關，因而被稱之為熱輻射。為了研究不依賴於物質具體物性的熱輻射規律，物理學家們定義了一種理想物體——黑體(black body)，以此作為熱輻射研究的標准物體。

所謂黑體是指入射的電磁波全部被吸收，既沒有反射，也沒有透射( 當然黑體仍然要向外輻射)。黑洞也許就是理想的黑體．

基爾霍夫輻射定律(Kirchhoff)，在熱平衡狀態的物體所輻射的能量與吸收的能量之比與物體本身物性無關,只與波長和溫度有關。按照基爾霍夫輻射定律，在一定溫度下，黑體必然是輻射本領最大的物體，可叫作完全輻射體。

普朗克輻射定律(Planck)則給出了黑體輻射的具體譜分布，在一定溫度下，單位面積的黑體在單位時間、單位立體角內和單位波長間隔內輻射出的能量為

B(λ，T)=2hc2 /λ5 ·1/exp(hc/λRT)-1

B(λ，T)—黑體的光譜輻射亮度(W，m-2 ，Sr-1 ，μm-1 )
黑體光譜輻射出射度M（λ，T）與波長、熱力學溫度之間關系的公式：
M=c1/[λ^5(exp(c2/λT)-1)]，其中c1=2πhc^2,c2=hc/k.
黑體能量密度公式：
E*dν=c1*v^3*dv/[exp(c2*v/T)-1)]
E*dv表示在頻率范圍（v,v+dv）中的黑體輻射能量密度。
λ—輻射波長(μm)

T—黑體絕對溫度(K、T=t+273k)

C—光速(2.998×108 m·s-1 )

h—普朗克常數， 6.626×10-34 J·S

K—波爾茲曼常數(Bolfzmann)， 1.380×10-23 J·K-1 基本物理常數

由圖2.2可以看出：

①在一定溫度下，黑體的譜輻射亮度存在一個極值，這個極值的位置與溫度有關， 這就是維恩位移定律(Wien)

λm T=2.898×103 (μm·K)

λm —最大黑體譜輻射亮度處的波長(μm)

T—黑體的絕對溫度(K)

根據維恩定律，我們可以估算，當T～6000K時，λm ～0.48μm(綠色)。這就是太陽輻射中大致的最大譜輻射亮度處。

當T～300K， λm～9.6μm，這就是地球物體輻射中大致最大譜輻射亮度處。

②在任一波長處,高溫黑體的譜輻射亮度絕對大於低溫黑體的譜輻射亮度，不論這個波長是否是光譜最大輻射亮度處。

如果把B(λ，T)對所有的波長積分，同時也對各個輻射方向積分，那麼可得到斯特番—波耳茲曼定律(Stefan-Boltzmann)，絕對溫度為T的黑體單位面積在單位時間內向空間各方向輻射出的總能量為B(T)

B(T)=δT4 (W·m-2 )

δ為Stefan-Boltzmann常數, 等於5.67×10-8 W·m-2 ·K-4

但現實世界不存在這種理想的黑體，那麼用什麼來刻畫這種差異呢?對任一波長， 定義發射率為該波長的一個微小波長間隔內， 真實物體的輻射能量與同溫下的黑體的輻射能量之比。顯然發射率為介於0與1之間的正數，一般發射率依賴於物質特性、 環境因素及觀測條件。如果發射率與波長無關，那麼可把物體叫作灰體(grey body)， 否則叫選擇性輻射體。

不知道為什麼太陽也可以當作黑體來計算,它明明就那麼亮...
(黑體的"黑"確實跟顏色有關!)

『貳』 具體的熱輻射計算公式

Q= Qr + Qa + Qd
1= Qr / Q + Qa / Q + Qd/ Q
=r+a+d
r ——反射率； a ——吸收率； d ——透過率。
當吸收率 a=1 時，表明物體能將投射到它表面的熱射線全部吸收，稱為絕對黑體，簡稱黑體。
當反射率 r =1 時，表明物體能將投射到它表面的熱射線全部反射出去，稱為絕對白體，簡稱白體。
當是鏡反射（入射角 = 反射角）則稱鏡體。
當 d=1 時，稱為絕對透明體，簡稱透明體，又稱介熱體、透熱體。

『叄』 黑體溫度由27℃升高為54℃輻射力怎麼求

的，黑體輻射也是熱輻射。輻射主要是發生在物體的表面，而在實際生活中常常將不透明的材料製成的帶有小孔的空腔物體作為黑體模型，從小孔射入空腔的電磁波在空腔內壁經過多次吸收和反射，只有極小部分能量從小孔射出，因此，能夠將投射到其表面的各種波長的電磁波全部吸收而完全不發生反射和投射的物體叫做黑體，黑體的輻射和吸收主要在表面，在自然界中黑體是不存在的，可認為空腔上的小孔相當於黑體的表面，熱輻射也是主要在物體的表面，所以，黑體表面比裡面輻射強

『肆』 表面對表面輻射傳熱也是固體傳熱的一部分嗎

18世紀30年代首先從英國開始的工業革命促進了生產力的空前發展。生產力的發展為自然科學的發展和成長開辟了廣闊的道路。傳熱學這一門學科就是在這種大背景下發展成長起來的。
導熱和對流兩種基本熱量傳遞方式早為人們所認識，第三種熱量傳遞方式則是在1803年發現了紅外線才確認的，它就是熱輻射方式。三種方式基本理論的確立則經歷了各自獨特的歷程。直到20世紀初，傳熱學才從物理學中的熱學部分獨立出來而成為一門學科。目前，通過對熱傳導、對流和輻射三種傳熱方式的研究，傳熱學已經具備了較為完整的理論基礎，形成了相對成熟的學科體系。
19世紀初，蘭貝特、畢渥和傅里葉都從固體一維導熱的實驗研究入手開展了研究。1804年畢渥根據實驗提出了一個公式，認為每單位時間通過每單位面積的導熱熱量正比例於兩側表面溫差，反比例於壁厚，比例系數是材料的物理性質。這個公式提高了對導熱規律的認識，只是粗糙了一點。傅里葉在進行實驗研究的同時，十分重視數學工具的運用，很有特色。他從理論解與實驗的對比中不斷完善他的理論公式，取得的進展令人矚目。1807年他提出了求解場微分方程的分離變數法和可以將解表示成一系列任意函數的概念，得到學術界的重視。1812年法國科學院以「熱量傳遞定律的數學理論及理論結果與精確實驗的比較」為題設項競獎。經過努力，傅里葉於1822年發表了他的著名論著「熱的解析理論」，成功地完成了創建導熱理論的任務。他提出的導熱定律正確概括了導熱實驗的結果，現稱為傅里葉定律，奠定了導熱理論的基礎。傅里葉被公認為導熱理論的奠基人。
流體流動的理論是對流換熱理論的必要前提。1823年納維提出的流動方程可適用於不可壓縮性流體。此方程1845年經斯托克斯改進為納維—斯托克斯方程，完成了建立流體流動基本方程的任務。1880年雷諾提出了一個對流動有決定性影響的無量綱物理量群，在1880至1883年間雷諾進行了大量實驗研究，發現管內流動層流向湍流的轉變發生在雷諾數的數值為1800至2000之間，澄清了實驗結果之間的混亂，對指導實驗研究作出了重大貢獻。具有突破意義的進展要推1909和1915年努謝爾特兩篇論文的貢獻。他對強制對流和自然對流的基本微分方程及邊界條件進行量綱分析獲得了有關無量綱數之間的原則關系。開辟了在無量綱數原則關系正確指導下，通過實驗研究求解對流換熱問題的一種基本方法，有力地促進了對流換熱研究的發展。1921年波爾豪森在流動邊界層概念的啟發下又引進了熱邊界層的概念。1930年他與施密特及貝克曼合作，成功地求解了豎壁附近空氣的自然對流換熱。1925年的普朗特比擬，1939年的卡門比擬以及1947年馬丁納利的引伸記錄著早期發展的軌跡。由於湍流問題在應用上的重要性，湍流計算模型的研究隨著對湍流機理認識的不斷深化而蓬勃發展，逐漸發展成為傳熱學研究中的一個令人矚目的熱點。它也有力地推動著理論求解向縱深發展。還應該提到，在對流換熱理論的近代發展中，麥克亞當、貝爾特和埃克特先後作出了重要貢獻。
在熱輻射的早期研究中，認識黑體輻射的重要意義並用人工黑體進行實驗研究對於建立熱輻射的理論具有重要作用。1889年盧默等人測得了黑體輻射光譜能量分布的實驗數據。19世紀末斯蒂芬(J，Stefan)根據實驗確立了黑體輻射力正比於它的絕對溫度的四次方的規律，後來在理論上被玻耳茲曼所證實。這個規律被稱為斯蒂芬—玻耳茲曼定律。熱輻射基礎理論研究中的最大挑戰在於確定黑體輻射的光譜能量分布。1896年維恩通過半理論半經驗的方法推導出一個公式。這個公式雖然在短波段與實驗比較符合，但在長波段則與實驗顯著不符。幾年後，瑞利從理論上也推導出一個公式，此公式1905年又經過金斯改進，後人稱它為瑞利—金斯公式。這個公式在長波段與實驗結果比較符合而在短波段則與實驗差距很大，而且隨著頻率的增高，輻射能量將增至無窮大，這顯然是十分荒唐的。瑞利—金斯公式在高頻部分即紫外部分遇到了無法克服的因難，簡直是理論上的一場災難，因此被稱為「紫外災難」。「紫外災難」的出現使人們強烈地意識到，原先以為已經相當完美的經典物理學理論確實存在著問題。問題的解決有賴於觀念上新的突破。普朗克決心找到一個與實驗結果相符的新公式。經過艱苦努力，他終於在1900年提出了—個公式。其後的實驗證實普朗克公式與實際情況在整個光譜段完全符合。在尋求這個公式的物理解釋中，他大膽地提出了與經典物理學的連續性概念根本不同納新假說，這就是能量子假說。按照量子理論確立的普朗克定律正確地揭示了黑體輻射能量光譜分布的規律，奠定了熱輻射理論的基礎。1935年波略克借鑒商務結算提出的凈輻射法，1954年霍特爾提出、1967年又加以改進的交換因子法以及1956年奧本亥姆提出的模擬網路法，是三種受到重視的計算方法。他們分別為完善此類復雜問題的計算方法作出了貢獻。
一百多年來，傳熱學研究者們對傳熱現象進行了廣泛深入的研究，發表了大量的科學論著和研究報告，並出版了大量有價值的學術專著。研究成果在工業、農業、空間和生物技術等各個領域都有著廣泛的應用，在提高傳熱效率、降低材料消耗和產品成本方面產生了重大的經濟效益。總結和概括一下現有的工作，包括傳熱學的』基本概念和基本規律，指出存在的問題和今後的發展方向有著十分重要的意義總之，傳熱學本身是一門跨行業專業技術的基礎性交叉學科，它是在數學(主要是微分方程理論)、熱力學、流體力學和量子力學的基礎上發展起來的，同時它還必須建立在實驗的基礎上。因此傳熱學的發展一方面依賴數學、熱力學、流體力學和量子力學理論的進展，另一方面還需不斷發展的科學測量技術來配合

『伍』 熱輻射的基本定律有哪些

熱量總是從高溫物體向低溫物體輻射，物體因自身的溫度直接向外發射能量的方式，叫做熱輻射，溫度越高，輻射越強。其輻射時發出能量滿足方程w=ks1s2（t1-t2)/r2,其中k為熱輻射常數，t1-t2為溫度差，s1為高溫物體面積，s2為低溫物體面積，r為兩物體之間距離。

熱輻射的基本定律：
一、黑體輻射定律
黑體具有最大的吸收力(α=1)，同時亦具有最大的輻射力(ε=1)。
在實際物體中不存在絕對黑體，為此引出人工黑體，幾乎全部入射能量都被空腔吸收殆盡。腔內空間的輻射場系由腔內表面的發射和反射疊加而成，是各向同性的，而且必定和從小孔選出的輻射具有相同的性質。
二、普朗克(M.Planck)定律
該規律描述了黑體單色輻射力隨波長及溫度的變化規律。在一定溫度下，黑體在不同波長范圍內輻射能量各不相同。
三、斯蒂芬-玻爾茲曼定律
Eb=σbT4W/m2；
σb=5.67*10-8W/(m2K4)
描述了黑體輻射力隨表面溫度的變化規律。也可以計算某一波長范圍內的輻射力。
四、蘭貝特(Lambert)餘弦定律
包括的內容：
半球空間上，黑體的輻射強度與方向無關。而各朝向輻射同性的表面稱為漫輻射表面。漫輻射表面的輻射力是輻射強度的π倍。
五、維恩位移定律
隨著溫度T增高，最大單色輻射力Ebλ,max所對應的峰值波長λmax逐漸向短波方向移動。λmaxT=2897.6μK。

『陸』 太陽表面塵埃粒子的輻射壓力怎麼計算

太陽常數*4πr^2（r取值日地距離）得出太陽總輻射通量；
太陽總輻射通量/4πr^2（r取值太陽線半徑）得出太陽輻射出射度.
其中4πr^2是球的表面積公式.

『柒』 熱輻射強度和溫度具體的關系是什麼

發熱體的熱輻射與其表面的溫度（絕對溫度，即凱氏溫度）的四次方程正比。

『捌』 熱輻射能量計算:假設是一鐵塊 面積是1平方米 表面溫度是500度 怎樣計算它所具有的熱能量

建議你看看大學物理中有關黑體輻射的內容，具體的公式我已經記不得了，應該是看有關σ的一個公式。希望能夠幫到你

『玖』 怎麼用常見物體的輻射系數算溫度

計算的定律：根據紅外輻射的基本定律可知：一個被測物體的表面輻射系數一定時，它的輻射功率與其絕對溫度T的四次方成正比。

輻射功率的相關因素：物體的輻射功率是與它的材料、結構、尺寸、形狀、表面性質、加熱條件及周圍的環境和其內部是否有故障、缺陷等諸因素是密切相關的。當被測物體其他條件不變的情況下，僅僅是產生了故障和缺陷，那麼它的表面溫度場分布將會發生相應變化；若被測物體的材料特性發生異常，其表面的溫度也相應改變，因而應用紅外進行溫度的檢測，可以為分析被測目標的現有狀態提供極好的信息。

輻射系數ε在紅外測溫中的重要性

紅外測溫中的一個重要參數是輻射率。它直接影響測溫結果，也稱「發射率」或輻射系數。

物體的輻射率是表徵物體表面輻射能力強弱的一個參數，是物體在一定溫度下輻射的熱能與黑體在同溫度下輻射能量的比值。在紅外測溫中，只有確定了物體在所測定溫度范圍內的輻射率後，才能用光學或電子方法進行補償，得出被測物的表面溫度。如果測溫時對c值一無所知，則無法確定測溫結果與真實溫度相差多少，若設置的輻射系數有誤差，則將對測溫結果引起誤差，分析如下：

設一被測物表面的溫度為T0，真實輻射系數為ε0，測出溫度為T1，設定輻射系數為ε1，則

輻射能 W=ε0δ6T04=ε1δT14

溫度測量誤差 △T=|T1-T0|

輻射系數設定誤差: △ε=|ε1-ε0|

則 △T=T0[1-(1-△ε/ε1)]1/4

△T/T0=1-(1-△ε/ε1)1/4

結果表明溫度測量相對誤差與輻射相對誤差的關系，計算結果列於表12－3中。