ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

Σχετικά έγγραφα
ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

Λύσεις ασκήσεων Άσκηση 1: Cengel and Ghajar, Κεφάλαιο 13: Προβλήματα και

H κατανομή του Planck για θερμοκρασία 6000Κ δίνεται στο Σχήμα 1:

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Ενότητα 7

ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ. Εκπέμπεται από σώματα που έχουν θερμοκρασία Τ > 0 Κ. Χαρακτηρίζεται από το μήκος κύματος η τη συχνότητα

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ (ΜΜ618)

0.5, Μεταφορά θερμότητας ανάμεσα σε κυλίνδρους μεγάλου μήκους (χωρίς ασπίδα):

9 η ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

Εργαστήριο ΑΠΕ I. Ενότητα 3: Ηλιακοί Συλλέκτες: Μέρος Α. Πολυζάκης Απόστολος / Καλογήρου Ιωάννης / Σουλιώτης Εμμανουήλ

ΕΝΤΑΣΗ (ή λαμπρότητα - radiance)

Κεφάλαιο 2: ΗΛΙΑΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΣΥΣΤΑΣΗ. Εισαγωγή στη Φυσική της Ατμόσφαιρας: Ασκήσεις Α. Μπάης

Επίπεδοι Ηλιακοί Συλλέκτες. Γ. Λευθεριώτης Αναπλ. Καθηγητής Γ. Συρροκώστας Μεταδιδακτορικός Ερευνητής

Συστήματα ηλιακής ενέργειας Άμεση μετατροπή σε θερμότητα.

Διάδοση Θερμότητας. (Αγωγή / Μεταφορά με τη βοήθεια ρευμάτων / Ακτινοβολία)

Κεφάλαιο 1: ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

Upologistik Fusik Exetastik PerÐodoc IanouarÐou 2011

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ (ΜΜ618)

Εκπομπή Φωτός Απορρόφηση φωτός

Μετάδοση Θερμότητας με Ακτινοβολία

ΤΡΟΠΟΙ ΔΙΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Είναι τρείς και σχηματικά φαίνονται στο σχήμα

ΥΛΙΚΑ ΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

Σύντομο Βιογραφικό v Πρόλογος vii Μετατροπές Μονάδων ix Συμβολισμοί xi. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο : ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

800 W/m 2 χρησιμοποιώντας νερό ως φέρον ρευστό με Tf, in. o C και παροχή m W/m 2 με θερμοκρασία περιβάλλοντος Ta.

Φαινόμενα Μεταφοράς Μάζας θερμότητας

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ 2 ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

Για παράδειγµα, το σύµβολο HTb αναφέρεται στην άµεση ηλιακή ακτινοβολία που προσπίπτει σε µια κεκλιµένη επιφάνεια σε µια ηµέρα.

θ I λ dl dz I λ +di λ ΔΙΑΔΟΣΗ ΤΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΣΤΗΝ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ Η ένταση I λ προσεγγίζεται ως δέσμη παράλληλων ακτίνων (dω 0) Δέσμη ηλιακών ακτίνων

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Ι ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΤΕΙ Καβάλας, Τμήμα Δασοπονίας και Διαχείρισης Φυσικού Περιβάλλοντος Μάθημα Μετεωρολογίας-Κλιματολογίας Υπεύθυνη : Δρ Μάρθα Λαζαρίδου Αθανασιάδου

Υπεύθυνη για τη γενική κυκλοφορία της ατμόσφαιρας. Εξατμίζει μεγάλες μάζες νερού. Σχηματίζει και διαμορφώνει το κλίμα της γης.

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ Ι ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ-2 Υ: ΜΗ ΚΑΤΑΣΤΡΟΦΙΚΟΙ ΕΛΕΓΧΟΙ

ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ. Χαρακτηρίζεται από το µήκος κύµατος η τη συχνότητα

6.1 ΜΕΛΕΤΗ ΦΑΣΜΑΤΩΝ. Φασματοσκόπιο σταθερής εκτροπής, λυχνία Hg υψηλής πίεσης, λυχνία Ne, τροφοδοτικά, πηγή 12V DC, ρυθμιστική αντίσταση.

Ανάλυση: όπου, με αντικατάσταση των δεδομένων, οι ζητούμενες απώλειες είναι: o C. 4400W ή 4.4kW 0.30m Συζήτηση: ka ka ka dx x L

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ (ΜΜ618)

Ατμοσφαιρική Ρύπανση

ΟΡΟΣΗΜΟ ΘΕΜΑ Δ. Δίνονται: η ταχύτητα του φωτός στο κενό c 0 = 3 10, η σταθερά του Planck J s και για το φορτίο του ηλεκτρονίου 1,6 10 C.

Κεφάλαιο 2: Μετάδοση θερμότητας με ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: 1 η - ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 14/09/2014 ΘΕΜΑ Α

Κεφάλαιο 1: ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

Πληροφορίες για τον Ήλιο:

Κλιματική Αλλαγή. Χρήστος Σπύρου ΧΑΡΟΚΟΠΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑΣ ΕΛ. ΒΕΝΙΖΕΛΟΥ 70, ΑΘΗΝΑ.

Μεταφορά Ενέργειας με Ακτινοβολία

Εισαγωγή στην Μεταφορά Θερμότητας

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΘΕΡΜΑΝΣΗ ΜΕ ΥΠΕΡΥΘΡΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟ ΚΕΝΤΡΟ ΦΥΣΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ ΕΚΦΕ ΣΕΡΡΩΝ ΤΟΠΙΚΟΣ ΜΑΘΗΤΙΚΟΣ ΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΠΕΙΡΑΜΑΤΩΝ ΦΥΣΙΚΗΣ

ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΗ ΚΛΙΜΑΚΑ ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ

d = 10(m-M+5)/5 pc. (m-m distance modulus)

Θερμοκρασία sol-air. Η θερμοκρασία sol-air. Ts max = Ta max + [(1 r) x Io Tsky x hr] / (hc + hr)

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας ΙΙ ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ: ΗΛΙΑΚΟΙ ΘΕΡΜΙΚΟΙ ΣΥΛΛΕΚΤΕΣ (ΜΕΡΟΣ Α) Ώρες Διδασκαλίας: Τρίτη 9:00 12:00. Αίθουσα: Υδραυλική

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

Το φως διαδίδεται σε όλα τα οπτικά υλικά μέσα με ταχύτητα περίπου 3x10 8 m/s.

Το υποσύστηµα "αίσθησης" απαιτήσεις και επιδόσεις φυσικά µεγέθη γενική δοµή και συγκρότηση

Φαινόμενο θερμοκηπίου

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σελίδα 1. Εισαγωγή Βασικές έννοιες Αγωγή

Κάνετε τη γραφική παράσταση του συντελεστή απόδοσης. Επίσης βρείτε την απόδοση του συλλέκτη για T

Φυσική Περιβάλλοντος

I. Ακτινοβολία του Μέλανος Σώματος

Δx

Ήπιες Μορφές Ενέργειας

ιαγώνισμα στη Φυσική Γ Λυκείου Κατεύθυνσης Επαναληπτικό Ι

0 500 o Kg / m. sat 1/ παραδοχή της εντοπισμένης χωρητικότητας, και να θεωρήσουμε πως η σφαίρα έχει ομοιόμορφη θερμοκρασία.

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝ. ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ

ΜΕΛΕΤΗ ΦΑΣΜΑΤΩΝ ΕΚΠΟΜΠΗΣ ΚΑΙ ΑΠΟΡΡΟΦΗΣΗΣ

Ακτίνες Χ (Roentgen) Κ.-Α. Θ. Θωμά

ΤΕΙ ΚΑΒΑΛΑΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

Τηλεπισκόπηση Περιβαλλοντικές Εφαρμογές. Αθανάσιος Α. Αργυρίου

δ. εξαρτάται µόνο από το υλικό του οπτικού µέσου. Μονάδες 4

ΑΣΚΗΣΗ 5. Ερωτήσεις προετοιμασίας (Να απαντηθούν στην εργαστηριακή αναφορά)

17.2 C (Η θερμοκρασία αυτή έχει βρεθεί μετά από σειρά επαναλήψεων και ο κώδικας

(1) ταχύτητα, v δεδομένη την πιο πάνω κατανομή θερμοκρασίας; 6. Γιατί είναι σωστή η προσέγγιση του ερωτήματος [2]; Ποια είναι η

Οι ακτίνες Χ είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με λ [ m] (ή 0,01-10Å) και ενέργεια φωτονίων kev.

3ο Εργαστήριο: Ρύθμιση και έλεγχος της θερμοκρασίας μιας κτηνοτροφικής μονάδας

ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ I Ασκήσεις

Φασματοσκοπία πρίσματος Βαθμονόμηση Φασματοσκόπιου και ταυτοποίηση αερίου από το φάσμα του

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΥΤΕΡΑ 18 MAΪΟΥ 2009 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞΙ

Η Φύση του Φωτός. Τα Δ Θεματα της τράπεζας θεμάτων

Ραδιομετρία. Φωτομετρία

ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ. Επίλυση φαινομένων μετάδοσης θερμότητας σε κώδικα C

1.5 Υπέρυθρη Ακτινοβολία

Κωνσταντίνος Ραβάνης, Ειρήνη Γιαννοπούλου, Νεφέλη Μπούρου, Ελένη Στέφου CGS (Εκπαιδευτηρια Κωστεα-Γειτονα)

ΦΑΣΜΑ ΕΚΠΟΜΠΗΣ ΛΑΜΠΤΗΡΑ ΠΥΡΑΚΤΩΣΕΩΣ

ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ. Σταμάτης Ζώρας Σοφία Παπαλεξίου Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος. szoras@env.duth.

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ-ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ LASER ΤΜΗΜΑ ΟΠΤΙΚΗΣ & ΟΠΤΟΜΕΤΡΙΑΣ ΑΤΕΙ ΠΑΤΡΑΣ

ΘΕΜΑ 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα, που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 29 ΜΑΙΟΥ 2004

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ ΧΡΩΜΑΤΩΝ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΤΑΙΡΕΙΑ SIGMA COATINGS A.E.

ΘΕΜΑ Α Στις ερωτήσεις Α1 Α4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

[1] ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΤΑΞΗ : B ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΑΠΡΙΛΙΟΣ 2018

Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ):

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ. Διδάσκων: Παπασιώπη Νυμφοδώρα Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ε.Μ.Π. Ενότητα 2 η : Αγωγή Μονοδιάστατη αγωγή

ΥΛΙΚΑ ΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ

Όλα τα θέματα των εξετάσεων έως και το 2014 σε συμβολή, στάσιμα, ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ανάκλαση - διάθλαση Η/Μ ΚΥΜΑΤΑ. Ερωτήσεις Πολλαπλής επιλογής

Μετεωρολογία Κλιματολογία (ΘΕΩΡΙΑ):

Transcript:

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Διδάσκων: Δ. Βαλουγεώργης, Εαρινό εξάμηνο 25-26 ΕΡΓΑΣΙΑ #: Ιδιότητες ακτινοβολίας μέλανος σώματος και πραγματικών επιφανειών Ημερομηνία ανάρτησης: -3-26, Ημερομηνία παράδοσης: 8-3-26 Επιμέλεια λύσεων: Γιώργος Τάτσιος Άσκηση : Βιβλίο Cengel & Ghajar: προβλήματα 2-22 & 2-23. T 28K,.m, 2.76m Για το ποσοστό που βρίσκεται μέσα στο ορατό: 2 2 ό b,,, b b T T T f E T d E T d E T d f f 2 T m K mk f. 28 2. 2 T m K mk f.76 28 228.886 Τελικά: f ό f f.886..872 8.72% 2 Για το μέγιστο, από το νόμο μετατόπισης του Wien: T 2898mK 28K 2898mK.35m Το ποσοστό που βρίσκεται στην ορατή περιοχή σαν συνάρτηση της θερμοκρασίας είναι: 2 2 c ό, b T T c2 5 T f T E T d d e 8 2 όπου c 3.72 Wm / m, c2.39 mk

.25 f visible.2.5..5 T(K) 5 2 25 3 35 Σχήμα : Το ποσοστό στην ορατή περιοχή, σαν συνάρτηση της θερμοκρασίας. Άσκηση 2: Αποδείξτε ότι σε επιφάνεια με ημισφαιρική-φασματική εκπομπή η μέγιστη ημισφαιρική φασματική εκπεμπόμενη ισχύ E δεν βρίσκεται απαραίτητα στο ίδιο μήκος κύματος όπου βρίσκεται και η μέγιστη ημισφαιρική φασματική εκπεμπόμενη ισχύ μέλανος σώματος E b στην ίδια θερμοκρασία. E E E, T, T E, b b T E b Για την επιφάνεια αυτή ισχύει: Έστω ότι για γίνεται μέγιστη η ισχύς εκπομπής για μέλαν σώμα θερμοκρασίας T, τότε E b, ενώ για την επιφάνεια με ημισφαιρική-φασματική εκπομπή : E E E b b E E b που δεν είναι μηδέν στη γενική περίπτωση.

Άσκηση 3: Έστω μία επιφάνεια της οποίας η ημισφαιρική-φασματική εκπομπή στους 33Κ δίδεται στον Πίνακα. Να υπολογισθεί η ημισφαιρική-ολική εκπομπή στους 33K. Ποια είναι η ημισφαιρική-ολική απορροφητικότητα στους 33Κ εάν η προσπίπτουσα ακτινοβολία είναι από γκρίζα επιφάνεια στους 2Κ με ικανότητα εκπομπής.9. Η προσπίπτουσα ακτινοβολία είναι ομοιόμορφη. Πίνακας :, m.5 2 2.5 3 3.5.5 5 6 7 8.5.35.55.75.8.8.7.65.5.25, λ<μm.3.3, μm<λ<.5μm..5,.5μm<λ<3μm..5, 3μm<λ<3.5μm.8, 3.5μm<λ<μm.2.6, μm<λ<.5μm..5,.5μm<λ<5μm.2.65, 5μm<λ<7μm.25 2, 7μm<λ<8μm, 8μm<λ T 33K, T 2K,.9 i Για την ημισφαιρική-ολική ικανότητα εκπομπής: T T E T d,, T b T i E T d E T d.5m 3m b b m.5m.3.3,..5, 3.5m m..5,.8, E T d E T d b b 3m 3.5m

.5m 5m.2.6,..5, E T d E T d b b m.5m E T d E T d 7m 8m.2.65,.25 2, T.67 b b 5m 7m T T E T d Για την ημισφαιρική-ολική ικανότητα απορρόφησης:,, Εάν υποτεθεί πως η επιφάνεια είναι διαχυτική, τότε, T, T T T E T d,, b i i Ti.3.3,..5, b i b i i T i m.5m 3.5m m..5,.8, b i b i 3m 3.5m.5m 5m.2.6,..5, b i b i m.5m b i i Ti.5m 3m E T d E T d E T d E T d E T d E T d 7m 8m.2.65 Eb, Tid.252 Eb, Tid 5m 7m, οπότε at.55 Άσκηση : Η ημισφαιρική-φασματική απορροφητικότητα μίας επιφάνειας SiO-l προσεγγίζεται ως εξής: a.9,.5m και a.,.5m. Η επιφάνεια βρίσκεται σε τροχιά με τη γη γύρω από τον ήλιο και επί της επιφάνειας η προσπίπτουσα ηλιακή ακτινοβολία κάθετα προς την επιφάνεια είναι 39W/m2. Ποια είναι η θερμοκρασία ισορροπίας της επιφάνειας? Tsun 58K

Για την ημισφαιρική-ολική ικανότητα απορρόφησης:.5 m,.9,.,.8 Eb Tsun d E b Tsun d Eb Tsun d Tsun Tsun.5m Από το ισοζύγιο ενέργειας στην επιφάνεια: q.8 39 T q i i T K.96 K () 8 5.67 Η ημισφαιρική-ολική ικανότητα εκπομπής της επιφάνειας είναι: Eb, T d.9 f.5t. f.5..8 T f.5t (2) T Οι εξισώσεις () και (2) αποτελούν ένα σύστημα δύο εξισώσεων με δύο αγνώστους, και μπορούν να επιλυθούν χρησιμοποιώντας κάποια αριθμητική μέθοδο. Για αυτή την περίπτωση έχει χρησιμοποιηθεί το πρόγραμμα EES, ο κώδικας φαίνεται παρακάτω. lambda_=. lambda_2=.5 E_b=sigma#/T^ E_lambda_b=exp(-C2#/(lambda*T))*C#/(lambda^5*(-exp(-C2#/(lambda*T)))) f 2=integral(E_lambda_b,lambda,lambda_,lambda_2,.)/E_b e=.+.8*f 2 e*t^=.96e+ όπου C#, C2# και sigma# είναι οι σταθερές της κατανομής Plank και η σταθερά Stefan- Boltzmann αντίστοιχα (το σύμβολο # υποδηλώνει ότι είναι σταθερές από τη λίστα των σταθερών του προγράμματος και όχι μεταβλητές). Η επίλυση αυτού του συστήματος δίνει.3 και T 665K. Σημείωση : Παρόλο που πρέπει να υπολογιστεί το ολοκλήρωμα στο εύρος,.5, ο υπολογισμός γίνεται στο.,.5, καθώς για μηδενίζεται κάποιος παρονομαστής.

Σημείωση 2. Η ημισφαιρική-φασματική εκπομπή δίνεται στο EES ως Eb c2 T ce 5 e c2 T δηλαδή ο αριθμητής και ο παρονομαστής έχουν πολλαπλασιαστεί με σε άλλη περίπτωση θα έπρεπε να υπολογισθεί το πράγμα που οδηγεί σε σφάλματα. Εναλλακτική λύση: Έστω ότι T 8K, τότε c 2 e T. Αυτό γίνεται καθώς x e όπου x κάποιος μεγάλος θετικός αριθμός,.5m8k 2mK f2mk.2 Επομένως,. και η εξίσωση () μπορεί να λυθεί, δίνοντας T 665K 8K. Άσκηση 5: Έστω νήμα πυράκτωσης από tungsten διαμέτρου d.8 mm και μήκους L 2 mm που βρίσκεται εντός σφαιρικού λαμπτήρα κενού διαμέτρου D 8 mm. Το νήμα θερμαίνεται από ηλεκτρικό κύκλωμα σε σταθερή θερμοκρασία T 3 Κ, ενώ ο λαμπτήρας βρίσκεται εντός δωματίου με θερμοκρασία αέρα Ta 25 o C. Φασματική ημισφαιρική ικανότητα εκπομπής tungsten:.5, λ 2m,., λ 2m. Φασματική ημισφαιρική ικανότητα απορρόφησης γυαλιού λαμπτήρα:, λ.m, a.,.m 2m,, λ 2m. Η αντανακλαστικότητα του γυαλιού του λαμπτήρα θεωρείται αμελητέα. Α) Θεωρείτε ότι η επιλογή του νήματος πυράκτωσης από tungsten είναι καλή και ποιες θα έπρεπε να είναι οι ιδιότητες άλλου εναλλακτικού υλικού που θα έδιδε καλύτερα αποτελέσματα. Β) Εάν το νήμα πυράκτωσης εκπέμπει θερμότητα Q 75W να υπολογιστεί η θερμοκρασία του γυαλιού του λαμπτήρα

Α) Το ποσοστό της συνολικής ακτινοβολίας που εκπέμπει το νήμα και ανήκει στο φάσμα του ορατού φωτός είναι T αυτό θα ήταν.%..76 Ebd.3%, ενώ αν εξέπεμπε ως μέλαν σώμα το ποσοστό. Αν λειτουργούσε σε υψηλότερη θερμοκρασία, τότε θα υπήρχε αύξηση του ποσοστού αυτό (π.χ. 33% για Κ), όμως αυτό δεν είναι δυνατό λόγω κατασκευαστικών περιορισμών. Ιδανικά θα θέλαμε να εκπέμπει μόνο στο φάσμα του ορατού φωτός, χρησιμοποιώντας ειδικά υλικά στην επιφάνεια του νήματος. Ακόμα και αν μπορεί αυτό να γίνει, θα πρέπει να ληφθούν υπόψη κατασκευαστικοί παράγοντες (κατεργασιμότητα του υλικού) και παράγοντες κόστους. Το νήμα από βολφράμιο θεωρείτε κατάλληλο για αυτή τη χρήση. Εναλλακτικά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν λαμπτήρες άλλης τεχνολογίας (φθορισμού ή LED) που έχουν αρκετά μεγαλύτερες αποδοτικότητες. Β) Η συνολική ικανότητα εκπομπής του νήματος είναι 2 m Ebd.5E..5 bd Ebd f6mk. f6mk T T 2m.358 Η συνολική ικανότητα απορρόφησης του νήματος στην ακτινοβολία που εκπέμπει το νήμα είναι:. 2 m m Ts, T.5..5. Ebd E bd Ebd Ebd T T.m 2m.5.5.5 f f f f.358.358.358 T T 2mK 6mK 2mK 6mK s,.68 Η θερμοκρασία του γυαλιού του λαμπτήρα θεωρείται αρκετά μικρή ώστε το ποσοστό της ακτινοβολίας που εκπέμπει σε μήκος κύματος κάτων των 2μm να είναι αμελητέο. Ετσι για το γυαλί θεωρούμε. Σε άλλη περίπτωση θα πρέπει να λυθεί ένα σύστημα αντίστοιχο με της άσκησης.

Η θερμοροή που απορροφά το γυαλί του λαμπτήρα, λόγω της εκπομπής του νήματος είναι: 75W q a T T D W s, 2 626 2 m Το ισοζύγιο ενέργειας στο γυαλί του λαμπτήρα είναι: q Ta s a s q T T T Ts 37.9 K Άσκηση 6: Βιβλίο Cengel & Ghajar: προβλήματα 2-7 & 2-72.87,.9, s h W 2 m K 2 q s 72 W / m, Ta 25 o o C, T 5 C 288K, T 7 C 33K, sky s o Λόγω θερμικής ισορροπίας της πλάκας με τον ουρανό, a.9. Το ισοζύγιο ενέργειας δίνει: q q q a q T T ht T u in out s s s sky s a q a 72 85.52 W/m 2 u s Για s.87 προκύπτει q u.52 W/m 2 2 q u 5 5-5.6.7.8.9. a s - Εικόνα 2: Η ωφέλιμη θερμοροή σαν συνάρτηση του α s.