Суббота, 03.12.2016, 12:37
Главная Регистрация RSS
Вы вошли как Гость | Группа "Гости"Приветствую Вас, Гость
Поделиться
Статистика
Яндекс.Метрика
Flag Counter
Онлайн всего: 27
Гостей: 27
Пользователей: 0

Главная » Файлы » Заказать учебники, решебники, методички

Физика,ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ. ДАВЛЕНИЕ СВЕТА, задачи с ответами
(140.4Kb) 02.02.2013, 22:28
<br>Скачать задачи с ответами по физике, ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ. ДАВЛЕНИЕ СВЕТА
ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ.
1. Эталон единицы силы света ¾ кандела ¾ представляет из себя полный (излучаю-
щий волны всех длин) излучатель, поверхность которого площадью S = 0,5305 мм2
имеет температуру tзатвердевания платины, равную 1063 ○С. Определить мощность
Р излучателя.
Ответ: Р = 95,8 мВт.
2. Определить температуруТ абсолютно чёрного тела, если оно излучает с S = 1 см2 в
минуту W = 2226 Дж.
Ответ: Т = 1600 К.
3. Во сколько k раз возрастёт энергетическая светимость поверхности абсолютно чёр-
ного тела, если повысить температуру тела отТ = 2100 К (температура нити уголь-
ной лампы накаливания) до 1) Т1 = 2400 К (температура вольфрамовой нити вакуум-
ной лампы) и до 2) Т2 = 2735 К (температура нити в газонаполненной лампе)?
Ответ: 1) k1 = 1,7; 2) k2 = 2,9.
4. На сколько надо повысить температуру абсолютно чёрного тела (полного излучате-
ля) для того, чтобы интегральная энергетическая светимость его поверхности увели-
чилась в k = 200 раз? Температура полного излучателя t = 527 ○C.
Ответ: DТ = 2200 К.
5. Определить мощность Р, необходимую для поддержания температуры расплавлен-
ной платиныТ = 2050 К неизменной, если площадь поверхности платины S= 1 см2.
Расплавленную платину можно считать абсолютно чёрным телом и поглощением
лучистой энергии от окружающих тел можно пренебречь.
Ответ: Р = 100 Вт.
6. До какой температурыТ необходимо было бы нагреть абсолютно чёрное тело для
того, чтобы плотность потока энергии вблизи его поверхности совпадала бы с плот-
ностью энергии в лазерном луче диаметром d = 1 мм? Мощность излучения лазера
Р= 10 мВт.
Ответ: Т = 600 К.
7. Внутри полости, ограниченной зеркальной оболочкой, находится нагретое до тем-
пературыТ небольшое абсолютно чёрное тело. Определить объёмную плотность
uэнергии равновесного теплового излучения, существующего в полости.
Ответ: u = 4sТ
4/c0, где s¾ постоянная Стефана-Больцмана, c0¾ скорость света в ва-
кууме.
8. Полость, ограниченная зеркальной оболочкой, заполнена равновесным тепловым
излучением, созданным абсолютно чёрным телом объёма, небольшого по сравнению
с объёмом полости. Тело нагрето доТ = 500 К. Определить удельную теплоёмкость
сVпространства полости, заполненного излучением.
Ответ: сV= 4×10-7 Дж/(м3×К).
9. В закрытом сосуде находится идеальный одноатомный газ с концентрацией молекул
n= 1,9·1025м–3. При какой температуреТ объёмная плотность кинетической энергии
молекул будет равна объёмной плотности энергии uравновесного теплового излуче-
ния при этой же температуре?
Ответ: Т = 8,0·105 К.
10. Внутри полости, ограниченной зеркальной оболочкой, находится небольшое абсо-
лютно чёрное тело. Полагая, что теплоёмкость тела не зависит от температуры, оце-
нить, какую часть от внутренней энергии Uтела составляет энергия Wтеплового из-
лучения в полости. Для оценок принять температуру телаТ = 300 К, теплоёмкость
тела С = 3000 Дж/К, объём полости V = 2 м3.
Ответ: W/U» 1,4×10-11.
11. Определить поглощательную способность a серого тела, если оно при температуре
t = 727○Cс поверхности S = 10 см2испускает лучистый потокF = 25 Вт. Лучистым
потоком, падающим на тело от окружающих предметов, можно пренебречь.
Указание: Серым телом называется такое тело, поглощательная способность которого не за-
висит от длины волны.
Ответ: a = 0,44.
12. Найти площадьSизлучающей поверхности нити 25-ваттной лампы, если температура
нити Т = 2450 К. Излучение нити составляет р = 30% излучения абсолютно чёрного
тела при данной температуре. Потерямитепла, связанными с теплопроводностью,
пренебречь.
Ответ: S= 0,4 см2.
13. При какой температуре t1интегральная энергетическая светимость поверхности се-
рого тела с коэффициентом излучения e = 0,656 равна энергетической светимости
абсолютно чёрного тела, имеющего температуру t = 2127○C?
Указание: коэффициент излучения определяется отношением лучистого потока, испускае-
мого данным телом, к лучистому потоку, испускаемому абсолютно чёрным телом при той
же температуре и размерах поверхности, причём при измерении лучистого потока данного
тела учитывается не только собственное тепловое излучение тела, но и отражение данным
телом излучения окружающих тел.
Ответ: t1= 2394○ C.
14. Мощность Р излучения шара радиусом R = 10 см при некоторой постоянной темпе-
ратуреТ равна 1 кВт. Найти эту температуру, считая шар серым телом с коэффици-
ентом теплового излучения e = 0,25.
Ответ: Т = 866 К.
15. Можно условно считать, что Земля излучает как серое тело, находящееся при тем-
пературеТ = 280 К. Определить коэффициент теплового излучения e Земли, если
энергетическая светимость Reеё поверхности равна 325 кДж/(м2×ч).
Ответ: e = 0,26.
16. Принимая коэффициент теплового излучения e угля при температуреТ = 600 К рав-
ным 0,8, определить 1) энергетическую светимость Reугля; 2) энергию W, излучае-
мую с поверхности угля с площадью S= 5 см2 за время t =10 мин.
Ответ: 1) Re= 5,88 кВт/м2; 2) W = 1,76 кДж.
17. Вычислить лучистый поток F, испускаемый кратером дуги с простыми углями,
имеющим температуруТ = 4200 К. Диаметр кратера d = 7 мм. Излучение угольной
дуги составляет приблизительно р = 80% излучения абсолютно чёрного тела при
данной температуре.
Ответ: F = 545 Вт.
18. Температура поверхности Солнца ТС= 6000 К. Полагая, что поглощательная способ-
ность Солнца и Земли равна единице и что Земля находится в состоянии теплового
равновесия, оценить её температуру ТЗ. Расстояние от Земли до Солнцаr = 1,5×108
км, радиус Солнца RC = 6,5×105 км.
Ответ: ТЗ = 280 К.
19. Вычислить температуруТ поверхности Солнца, принимая что Солнце излучает как
абсолютно чёрное тело. На S = 1 см2 земной поверхностипадает лучистый поток F =
8,1 Дж/мин (с учётом энергии, поглощаемой земной атмосферой). Расстояние от
Земли до Солнцаr = 1,5×108км, радиус Солнца RC = 6,5×105км.
Ответ: Т = 6000 К.
20. Медный шарик диаметра d = 1,2 см поместили в откачанный сосуд, температура ко-
торого поддерживается близкой к абсолютному нулю. Начальная температура ша-
рика Т0 = 300 К. Считая поверхность шарика абсолютно чёрной, найти, через сколь-
ко времени t его температура уменьшится в h = 2 раза. Удельная теплоёмкость меди
с = 390 Дж/(кг×К), плотность меди r = 8,9×103 кг/м3.
Ответ: t = 3 ч.
21. Теплопроводящий шар по размеру равен Земле (R = 6400 км). Удельная теплоём-
кость с = 200 Дж/кг·К, плотностьr = 5500 кг/м3. Начальная температура Т0 = 300 К.
Определить время, за которое шар остынет на ΔТ = 0,001 К. Шар считать абсолют-
но чёрным.
Ответ:  5,1·107 с.
22. Тело с массой m = 10 г и поверхностью S= 200 см2, имеющее температуру
Т1 = 600 К, помещено в вакуум. Определить до какой температуры Т2 охладится тело
за t = 30 с, если поглощательная способность a поверхности тела равна 0,4, а удель-
ная теплоёмкость с составляет 330 Дж/(кг×К). Лучистым потоком, падающим на тело
вследствие излучения окружающих предметов, пренебречь.
Ответ: Т2 = 390 К.
23. Определить за какое время t медный шар, помещённый в вакуум, охладится с
Т1 = 500 К до Т2 = 300 К. Радиус шара r = 1 см, поглощательная способность поверх-
ности шара a = 0,8, удельная теплоёмкость меди с = 390 Дж/(кг×К), плотность меди
r = 8,9×103 кг/м3. Излучением, падающим на поверхность шара от окружающих
предметов, пренебречь.
Ответ: t = 41 мин.
Категория: Заказать учебники, решебники, методички | Добавил: Admin | Теги: задачи по физике с ответами, ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ. ДАВЛЕНИЕ СВЕТА
Просмотров: 3767 | Загрузок: 1277 | Рейтинг: 0.0/0



Всего комментариев: 0
avatar