Sprawozdanie z wykonanego ćwiczenia nr 502
|
|
|
|
Temat : |
JAKOŚCIOWE SPRAWDZENIE PRAW PROMIENIOWANIA ZA POMCĄ PIROMETRU OPTYCZNEGO. |
|
|
Imię i nazwisko : |
Krystyna Lewandowska
|
|
|
WTM |
Semestr : III |
Rok : II |
|
Zespół : VI |
Data wykonania :
|
Ocena : |
Podpis : |
JAKOŚCIOWE SPRAWDZENIE PRAW PROMIENIOWANIA ZA POMOCĄ PIROMETRU OPTYCZNEGO
Ciało ogrzane wysyła promieniowanie elektromagnetyczne o widmie ciągłym, kosztem własnej energii cieplnej. Promieniowanie nazywamy zrównoważonym wtedy, gdy dostarczona do ciała w pewnym okresie czasu energia jest w tym samym czasie wypromieniowana na zewnątrz. Wielkościami charakteryzującymi promieniowanie termiczne są zdolność emisyjna i zdolność absorbcyjna.
Zdolność emisyjna promieniowania termicznego
jest równa liczbowo ilości energii monochromatycznego promieniowania wysyłanego przez jednostkę powieszchni ciała o temperaturze T, w czasie 1 sekundy w jednostkowy kąt bryły.
Zdolność absorbcyjna ciała
podaje, jaki ułamek energii promieniowania o długości
padającej na powierzchnię ciała zostaje przez nie pochłonięty. Takie ciało, które pochłania całkowicie padające nań promieniowanie nazywamy ciałem doskonale czarnym. Jego zdolność pochłaniania jest w całym zakresie widma i dla wszystkich temperatur równa jedności
.
Istnieją ciała, których pochłanianie nie zależy od długości fali, a od temperatury
, ciało takie nazywamy szarym.
Podstawowym prawem promieniowania termicznego jest prawo Kirchhoffa stwierdzające, że stosunek zdolności emisyjnej dowolnego ciała do jego zdolności absorbcyjnych jest równy zdolności emisyjnej ciała doskonale czarnego:
Prawo Stefana-Boltzmanna określa cakowitą zdolność emisyjną ciała doskonale czarnego, czyli energię całkowitą wypromieniowaną w ciągu jednostki czasu (moc) w całym zakresie widma przez ciało odanej temperaturze:
-stała Stefana-Boltzmanna
T-temperatura bezwzględna
Dla ciał szarych ma postać:
Z przytoczonych praw wynika, że promieniowanie termiczne ciała w danej dziedzinie widma
zależne jest od jego temperatury T. Na tej zależności oparte są metody wyznaczania temperatury ciał zwane pirometrycznymi.
Odczyt dokonany na skali pirometru podczas zrównania luminancji obu ciał daje nie temperaturę rzeczywistą a temperaturę luminancyjną
. Jest to temperatura ciała doskonale czarnego, przy której jego zdolność emisyjna jest równa zdolności emisyjnej badanego ciała:
TABELA 1:
NR |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
śr. |
|
|
|
|
|
1 |
2,17 |
3,28 |
7,1176 |
1300 |
1280 |
1300 |
1280 |
1300 |
1292 |
1660,071 |
7,41 |
1,96 |
0,055 |
14,21 |
2 |
2,23 |
3,47 |
7,7381 |
1310 |
1320 |
1340 |
1320 |
1320 |
1322 |
1693,866 |
7,43 |
2,05 |
0,057 |
14,21 |
3 |
2,50 |
4,29 |
10,725 |
1440 |
1420 |
1460 |
1440 |
1440 |
1440 |
1827,56 |
7,51 |
2,37 |
0,068 |
18,34 |
4 |
2,70 |
4,95 |
13,365 |
1520 |
1540 |
1500 |
1500 |
1480 |
1508 |
1905,166 |
7,55 |
2,59 |
0,077 |
29,57 |
5 |
3,02 |
6,10 |
18,422 |
1660 |
1640 |
1600 |
1620 |
1640 |
1632 |
2047,751 |
7,62 |
2,91 |
0,091 |
29,57 |