X. Законы теплового излучения

10.1. Черное тело имеет температуру 500 К. Какова будет температура тела, если в результате нагревания поток излучения увеличится в 5 раз?

10.2. Температура абсолютно черного тела 2000 К. Определить длину волны, на которую приходится максимум энергии излучения, и спектральную плотность энергетической светимости для этой длины волны.

10.3. Определить температуру и энергетическую светимость абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны 600 нм.

10.4. Из смотрового окошечка печи излучается поток 4 кДж/мин. Определить температуру печи, если площадь окошечка 8 см². Поток излучения абсолютно черного тела 10 кВт. Максимум энергии излучения приходится на длину волны 0,8 мкм. Определить площадь излучающей поверхности.

10.5. Как и во сколько раз изменится поток излучения абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения переместится с красной границы видимого спектра (l=780 нм) на фиолетовую (l=390 нм)?

10.6. Муфельная печь, потребляющая мощность 1 кВт, имеет отверстие площадью 100 см². Определить долю мощности, рассеиваемой стенками печи, если температура ее внутренней поверхности 1000К.

10.7. Средняя энергетическая светимость поверхности Земли равна 0,54 Дж/(см²ґмин). Какова должна быть температура поверхности Земли, если условно считать, что она излучает как серое тело с коэффициентом черноты 0,25.

10.8. Мощность излучения абсолютно черного тела равна 10 кВт. Найти площадь излучающей поверхности тела, если известно, что длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности его энергетической светимости, равна 700 нм.

10.9. При нагревании абсолютно черного тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась от 690 до 500 нм. Во сколько раз увеличилась при этом энергетическая светимость тела.

10.10. Температура абсолютно черного тела изменилась при нагревании от 1000 до 3000 К. Во сколько увеличилась при этом его энергетическая светимость? На сколько изменилась при этом длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости?

10.11. Абсолютно черное тело находится при температуре 2900 К. В результате остывания тела длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости, изменилась на 9 мкм. До какой температуры охладилось тело?

10.12. Поверхность тела нагрета до температуры 1000 К. Затем одна половина этой поверхности нагревается на 100 К, другая охлаждается на 100 К. Во сколько раз изменится энергетическая светимость поверхности этого тела?

10.13. Зачерненный шарик остывает от температуры 27 до 20^оС. На сколько изменилась длина волны, соответствующая максимуму спектральной плотности его энергетической светимости.

10.14. Поток энергии, излучаемый из смотрового окна плавильной печи равен 34 Вт. Определить температуру печи, если площадь отверстия окна 6 см².

10.15. Определить энергию, излучаемую за 1 мин из смотрового окна плавильной печи площадью 8 см², если ее температура 1200К.

10.16. Вычислить истинную температуру Т вольфрамовой раскаленной ленты, если радиационный пирометр показывает температуру T _рад=2,5 кК. Принять, что поглощательная способность для вольфрама не зависит от частоты излучения и равна а _т=0,35.

10.17. Температура абсолютно черного тела Т= 2 кК. Определить длину волны l_m, на которую приходится максимум энергии излучения, и спектральную плотность энергетической светимости (излучательности) (r _{l, T})_max для этой волны.

10.18. Определить температуру Т и энергетическую светимость (излучательность) R _e абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения приходится на длину волны l_m=600 нм.

10.19. Из смотрового окошечка печи излучается поток Ф_е==4 кДж/мин. Определить температуру Т печи, если площадь окошечка S =8 см².

10.20. Поток излучения абсолютно черного тела Ф_е=10 кВт, максимум энергии излучения приходится на длину волны l_m=0,8 мкм. Определить площадь S излучающей поверхности.

10.21. Как и во сколько раз изменится поток излучения абсолютно черного тела, если максимум энергии излучения переместится с красной границы видимого спектра (l_m1=780 нм) на фиолетовую (l_m2=390 нм)?

10.22. Определить поглощательную способность а _т серого тела, для которого температура, измеренная радиационным пирометром, T _рад=1,4 кК, тогда как истинная температура Т тела равна 3,2 кК.

10.23. Температура абсолютно черного тела изменилась при нагревании от 2000 до 3000 К. На сколько изменилась при этом длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости? Во сколько раз увеличилась его максимальная спектральная плотность энергетической светимости?

10.24. Муфельная печь, потребляющая мощность 1 кВт, имеет отверстие площадью 100 см². Определить долю мощности, рассеиваемой стенками печи, если температура ее внутренней поверхности 1000К.

10.25. Средняя энергетическая светимость поверхности Земли равна 0,54 Дж/(см²ґмин). Какова должна быть температура поверхности Земли, если условно считать, что она излучает как серое тело с коэффициентом черноты 0,25.

10.26. Мощность излучения абсолютно черного тела равна 10 кВт. Найти площадь излучающей поверхности тела, если известно, что длина волны, на которую приходится максимум спектральной плотности его энергетической светимости, равна 700 нм.