CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Các định luật cơ bản của bức xạ nhiệt
Trong các tính toán nhiệt bức xạ, vật đen tuyệt đối thường được chọn làm cơ sở để thiết lập các định luật và phương trình tính toán.
Năm 1902, Plank đã thiêt lập mối quan hệ giữa khả năng bức xạ đơn sắc của vật đen tuyệt đối với nhiệt độ và chiều dài bước sóng:
E C ở đây: C1 và C2 - là hằng số Plank thứ nhất và thứ hai
Chỉ số ‘0’ biểu thị vật khảo sát là vật đen tuyệt đối
Nhiệt độ cao dẫn đến khả năng bức xạ mạnh mẽ hơn Trong các điều kiện nhiệt độ thường gặp trong kỹ thuật, năng lượng bức xạ chủ yếu tập trung trong dải bước sóng từ 0,8 đến 10 micromet.
Nhiệt độ càng tăng thì giá trị cực đại m của quang phổ càng dịch về phía bước sóng ngắn, quan giữa T và m được xác định bởi định luật Vien:
m - chiều dài bước sóng [m] tương ứng với khả năng bức xạ đơn sắc cực đại ở nhiệt độ T [°K]
2.3.2 Định luật Stefan - Boltzmann Định luật này thiết lập quan hệ giữa khả năng bức xạ bán cầu của vật đen tuyệt đối phụ thuộc vào nhiệt độ:
0 ολ ο tìm được: E ο =σ ο T 4 [W/m²] σ0 = 5,67.10 -8 [W/m² °K 4 ]- hằng số bức xạ của vật đen tuyệt đối
- Trong kỹ thuật, để tiện tính toán ta dùng công thức sau:
Hằng số: C0 = 5,67 [W/m² °K 4 ] - gọi là hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối
- Đối với vật xám, nhiệt lượng bức xạ của nó có dạng phương trình :
C - là hệ số bức xạ của vật xám 0 < C < C0 Nó thay đổi tùy theo bản chất, trạng thái bề mặt và nhiệt độ của vật nghiên cứu
- Khi so sánh khả năng bức xạ của vật xám và vật đen tuyệt đối ở cúng điều kiện nhiệt độ như nhau, ta dùng độ đen của vật ε:
Giá trị của độ đen thay đổi từ 0 đến 1 (0 < ε
