熱輻射是由熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的,以電磁波形式傳遞能量的現(xiàn)象,輻射與吸收過程的綜合作用造成了以輻射方式進(jìn)行的物體間的熱量傳遞。
關(guān)于熱輻射,其重要規(guī)律有4個(gè):
①、基爾霍夫輻射定律、
②、普朗克輻射分布定律、
③、斯蒂藩-玻耳茲曼定律、
④、維恩位移定律。
這4個(gè)定律,有時(shí)統(tǒng)稱為熱輻射定律。
熱輻射的特點(diǎn)
1、任何物體,只要溫度高于0K ,就會(huì)不停地向周圍空間發(fā)出熱輻射。
2、可以在真空和空氣中傳播。
3、伴隨能量形式的轉(zhuǎn)變。
4、具有強(qiáng)烈的方向性。
5、輻射能與溫度和波長(zhǎng)均有關(guān)。
6、發(fā)射輻射取決于溫度的4次方。
熱輻射的特點(diǎn)有哪些
1、任何物體,只要溫度高于0K,就會(huì)不停地向周圍空間發(fā)出熱輻射;
2、可以在真空和空氣中傳播;
3、伴隨能量形式的轉(zhuǎn)變;
4、具有強(qiáng)烈的方向性;
5、輻射能與溫度和波長(zhǎng)均有關(guān);
6、發(fā)射輻射取決于溫度的4次方。
發(fā)展歷史
1889年O.lummer等測(cè)定了黑體輻射光譜能量分布的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
1879年J.Stefan根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確立了黑體輻射力正比絕對(duì)溫度的四次方規(guī)律。
1884年L.Boltzmann從理論上證實(shí)了上述定律。
1896年Wien位移定律。
19世紀(jì)末L.Rayleigh-J.H.Jeans公式。
1900年M.Planck定律。
熱輻射與哪些有關(guān)?
物體由于具有溫度而輻射電磁波的現(xiàn)象。熱量傳遞的3種方式之一。一切溫度高于絕對(duì)零度的物體都能產(chǎn)生熱輻射,溫度愈高,輻射出的總能量就愈大,短波成分也愈多。熱輻射的光譜是連續(xù)譜,波長(zhǎng)覆蓋范圍理論上可從0直至∞,一般的熱輻射主要靠波長(zhǎng)較長(zhǎng)的可見光和紅外線。由于電磁波的傳播無需任何介質(zhì),所以熱輻射是在真空中唯一的傳熱方式。物體在向外輻射的同時(shí),還吸收從其他物體輻射來的能量。物體輻射或吸收的能量與它的溫度、表面積、黑度等因素有關(guān)。但是,在熱平衡狀態(tài)下,輻射體的光譜輻射出射度(見輻射度學(xué)和光度學(xué))r(λ,T)與其光譜吸收比a(λ,T)的比值則只是輻射波長(zhǎng)和溫度的函數(shù),而與輻射體本身性質(zhì)無關(guān)。
熱輻射(heat stroke)對(duì)人體是有危害的
這種情形多發(fā)生于強(qiáng)干熱型或濕熱型高溫作業(yè)。此時(shí)人體散熱困難,引起體內(nèi)蓄熱,體溫上升。臨床特點(diǎn)是過熱及中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,起病急驟,病前常有四肢酸痛、頭痛、頭暈、惡心、嘔吐、繼而發(fā)生高熱,體溫可達(dá)40℃以上。大汗以后出現(xiàn)“閉汗”,皮膚發(fā)燒發(fā)紅,脈搏快而無力,呼吸淺表;嚴(yán)重時(shí)可出現(xiàn)昏迷,癲癇樣抽搐,瞳孔縮小,如不及時(shí)搶救,可因循環(huán),呼吸衰竭而死亡。
熱衰竭也稱熱暈厥,熱虛脫多發(fā)生于高氣溫,強(qiáng)熱輻射的氣象條件下。本病的發(fā)病機(jī)制尚不明確,有人認(rèn)為是由于熱引起外周血管擴(kuò)張和失水引起循環(huán)血量減少,以致腦部供血不良的結(jié)果。臨床表現(xiàn)的特征是起病迅速,頭暈,頭痛,心悸,惡心,嘔吐,面色蒼白,多汗,皮膚濕冷,體溫不高或稍高,脈搏微弱,血壓下降,暈厥。一般不引起循環(huán)衰竭。
如何計(jì)算熱輻射熱量和距離的關(guān)系?
吸收率普朗克黑體排放率史瓦西方程schwarzschild's equation
吸收空氣系數(shù)
密度
距離
設(shè)熱輻射源A的 輻射能為E每單位面積,時(shí)間及波長(zhǎng)
E=a2f
設(shè)I=輻射強(qiáng)度,a2=吸收率= (Kirchoff's law ), f=普朗克黑體排放率(Planck black body emission rate)
史瓦西方程schwarzschild's equation:
設(shè)a=B的 吸收率, L=波長(zhǎng), T=溫度,B所吸收的熱量
dI=-aI+a*f
f= B的 普朗克黑體排放率(Planck black body emission rate)
= (c1/L^5)/((exp(c2/(L*T))-1)
輻射污染小知識(shí):
熱輻射對(duì)孕婦的影響非常大,因此一定要及時(shí)預(yù)防,另外熱輻射不僅對(duì)孕婦危害大,對(duì)我們平常人影響也非常大,這種情形多發(fā)生于強(qiáng)干熱型或濕熱型高溫作業(yè)。此時(shí)人體散熱困難,引起體內(nèi)蓄熱,體溫上升。臨床特點(diǎn)是過熱及中樞神經(jīng)系統(tǒng)癥狀,起病急驟,病前常有四肢酸痛、頭痛、頭暈、惡心、嘔吐、繼而發(fā)生高熱,體溫可達(dá)40℃以上。大汗以后出現(xiàn)“閉汗”,皮膚發(fā)燒發(fā)紅,脈搏快而無力,呼吸淺表;嚴(yán)重時(shí)可出現(xiàn)昏迷,癲癇樣抽搐,瞳孔縮小,如不及時(shí)搶救,可因循環(huán),呼吸衰竭而死亡。
核污染如此嚴(yán)重,仔細(xì)了解各個(gè)方面非常重要