传热学第八章答案讲课教案Word下载.docx
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dL解：
5.67X100
得L=3.61m
8-2、直径为1m的铝制球壳内表面维持在均匀的温度500K，试计算置于该球壳内的一个实验表面所得到的投入辐射。
内表面发射率的大小对这一数值有否影
响？
Eb
解：
由
C0T2
100=35438W/m
8-3、把太阳表面近似地看成是T=5800K的黑体，试确定太阳发出的辐射能中可光所占的百分数。
可见光波长范围是0.38〜0.76m
T
EbCo2
100=64200W/m
可见光所占份额
Fb21Fb02Fb0144.87%
8-4、一炉膛内火焰的平均温度为1500K，炉墙上有一着火孔。
试计算当着火孔打开时从孔向外辐射的功率。
该辐射能中波长为2m的光谱辐射力是多少？
哪
种波长下的能量最多？
EC工
EbC0“c2
100=287W/m
5
C1103
F9.7410W/m
eC2/T1
T=1500K时，m1.9310
8-5、在一空间飞行物的外壳上有一块向阳的漫射面板。
板背面可以认为是绝热的，
得T=463K
8-6、人工黑体腔上的辐射小孔是一个直径为20mm的圆，辐射力
52
Eb3.7210W/m。
一个辐射热流计置于该黑体小孔的正前方l=0.5m，处,该热流计吸收热量的面积为1.6105m?
。
问该热流计所得到的黑体投入辐射是多少？
Lb.A37.2W
53
所得投入辐射能量为37.2X6.4X10=2.3810W
8-7、用特定的仪器测得，一黑体炉发出的波长为0.7m的辐射能（在半球范围
内）为108W/m3，试问该黑体炉工作在多高的温度下？
该工况下辐射黑体炉的加热功率为多大？
辐射小孔的面积为4104m2。
E―C1
beC2/T1代入数据得：
T=1214.9K
AC0—49.4W
100
8-8、试确定一个电功率为100W的电灯泡发光效率。
假设该灯泡的钨丝可看成是2900K的黑体，其几何形状为2mm5mm的矩形薄片。
EbC0
解:
100
可见光的波长范围0.38〜0.76m
则1T1102m.K;
2T2204m.K
Fb00.380.092;
Fb00.7610.19
在可见光范围内的能量为
C。
—10.190.094%
10.09%
发光效率
8-9、钢制工件在炉内加热时，随着工件温度的升高，其颜色会逐渐由暗红变成白亮。
假设钢件表面可以看成黑体，试计算在工件温度为900r及1100E时,
工件所发出的辐射能中的可见光是温度为
700r的多少倍？
T600m.K时
Fb00；
T
800m.K时Fb0
0.16
104
（1）
t700r时，T
973K,1T0.38
973
369.7
mK,Fb01
0.00
1T0.76973
739.5mK,由T
600
mK及
T800mK之Fb0值线性插值
得.Fb0’1.11610,Fb21
1.116
105
0.001116%
可见光的能量为：
“161055.679.7340.5672Wm2.
（2）t900r时，T1173K,1T0.381173445.7mK,Fb。
10.00
44
2T0.761173891.5mK,Fb。
，1.56510,Fb,21.565100.01565%
，此时可见光的能量「5651045・6711.73416.8Wm2.
所以900r时是700r时的16.3/0.5672=29.6倍.
（3）t1100r时，T1373K,1T0.381373521.74mK,Fb。
（3），
2T0.7613731043.48mK,Fb^5.80810,F^5.808100.05808%
，此时可见光的能量为5.80810_45.6713・734117.03W亦.
所以1100r时是700r时的117.03/0.5672=206.3倍.
8-10、一等温空腔的内表面为漫射体，并维持在均匀的温度。
其上有一个面积
2
为0.02m的小孔，小孔面积相对于空腔内表面积可以忽略。
今测得小孔向外界辐射的能量为70W，试确定空腔内表面的温度。
如果把空腔内表面全部抛光，而温度保持不变，问这一小孔向外的辐射有何影响？
AC。
—
代入数据T=498.4K
8-11、把地球作为黑体表面，把太阳看成是T=5800r的黑体，试估算地球表面温度。
已知地球直径为「29107m，太阳直径为1.39109m,两者相距
11
1.510m。
地球对太空的辐射可视为0K黑体空间的辐射。
如图所示。
地球投影面积对太阳球心的张角为：
S.C
AeEbe
1.29
41.29107
112
1.51011
0.5806108
43.14
4Rsumo
S.C0,Ae
oTe,oTe4
107
Tr1.39
TcTsum
0.7851.664110148
0.580610
（球面角）
22
2.2510
10
4.622610
4.623
4Re2
3.14
1.3921018
O
1092T
地球表面的空间辐射热平衡为:
1.29107
6
sum
1.29102
4RsumoTsum44.6231010
1\；
1.29214
1010
1.93214.6231.664110614
1.522131.62279.2K。
8-12、如附图所示，用一个运动的传感器来测定传送带上一个热试件的辐射具
4.62310
5800
614
58005.367510
有黑体的特性，文传感器与热试件之间的距离x1多大时，传感器接受到的辐射
能是传感器与试件位于同一数值线上时的75%?
按题意，当工件位于X1处时，工件对传感器的角系数为工件在正下方时的75%,
当工件在正下方时,
X1,2
AH2
'
AH2是A对传感器的张角:
当工件在X1处时，
H2
22
Xi
-2-
2,
故有:
0.75土
AH2
A22
HXi
~~22-
H2Xi
0.751XiH
，即
1
XiH
由试凑法解得
H0'
395,
0.395
1353W/m。
太
试估计其表面
E0
8-13、从太阳投射到地球大气层外表面的辐射能经准确测定为
阳直径为1.3910论，两者相距i.5i0i1m。
若认为太阳是黑体,
温度
太阳看成一个点热源，太阳投射在地球上的辐射总量为Qsun
Qsun=135341.510112
Qsun5.67又
9
1.3910
所以T=5774K
8-14、试证明下列论述：
对于腔壁的吸收比为0.6的一等球壳，当其上的小孔面积小于球的总表面面积的0.6%时，该小孔的吸收比可大于99.6%。
球壳腔壁为漫射体。
设射进小孔的投入辐射为E。
，经空腔内表面第一次反射的投入辐射为
2匚n
经第二次反射为Eo，经第n次反射为E°
.
所以E010.40.6%0.36%
则小孔吸收比为1-0.36%=99.6%
又因为n越大，则小孔的吸收比越大，证明完毕
实际物体的辐射特性
1,4
0.2
~1
的光谱发射率与波长的关系如附图所示，试估计这两种材料的发射率随温度变化的特性，并说明
8-15、已知材料AB
理由。
A随稳定的降低而降低；
B随温度的降低而升高。
理由：
温度升高，热辐射中的短波比例增加。
8-16、一选择性吸收表面的光谱吸收比随变化的特性如附图所示，试计算当
太阳投入辐射为G=800W/m时，该表面单位面积上所吸收的太阳能量及对太阳辐射的总吸收比。
EbdEbd
01
12
00
查表代入数据
得0.786.0792%0.8026
8-17一漫射表面在某一温度下的光谱辐射强度与波长的关系可以近似地用附图表示，试：
（1）计算此时的辐射力；
的定向辐射强度。
101520
EEdEdEd
1250W
（1）
51015
L
（2）
d
dAcosd
0,L0
398W/m2.str
600;
60919W/m2,str
8-18、暖房的升温作用可以从玻璃的光谱穿透比变化特性解释。
有一块厚为
EJ.FTI
•pr>
（2）计算此时法线方向的定向辐射强度，及与法线成600角处
3mm的玻璃，经测定，其对波长为0.3〜2.5m的辐射能的穿透比为0.9,而对其他波长的辐射能可以完全不穿透。
试据此计算温度为5800K的黑体辐射及温度为300K的黑体辐射投射到该玻璃上时各自的总穿透比。
由表查得Fb00.3
2.862,Fb02.596.29
T=5800K,汀11740,2T214500
10.996.292.862%84%
同理20.02%
8-19、一表面的定向发射率随角的变化如附图所示，试确定该表面的发
射率与法向发射率n的比值
L.IQ
又450.5
网站删除谢谢7
法向发射率即是图中所示
00.7
所以0
8-20、一小块温度Ts40OK的漫射表面悬挂在Ai温度Tf
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