06FE05 A hősugárzásról | |
Sugárzó napfényben (1kW/m2 teljesítmény, a látható tartomány 500nm = 0.5 um hullámhosszon a csúcsteljesítmény) a legtöbb anyag elnyeli a sugárzás javát, csak 5-10%-ot tükröz vissza.
Az elnyelt energia vissza-kisugárzásához:
- a megszokott e = 0.9 sugárzási tényezővel rendelkező anyagok felületük hőmérsékletét 100C fokra fogják megemelni,
- az e = 0.5 sugárzási tényezővel rendelkező alufestékkel festett felületek 160C fokra kell hogy felmelegedjenek ahhoz, hogy 1kW/m2 energiát kisugározzanak,
- az e = 0.2 sugárzási tényezővel rendelkező csokoládépapír 272C fokra,
- az e = 0.1 sugárzási tényezővel rendelkező alumíniumlemez 375C fokra,
- a legalacsonyabb e = 0.05 sugárzási tényezővel rendelkező tükörsíma alufólia majdnem 500C fokra kell hogy felmelegedjen ahhoz, hogy 1kW/m2 energiát le tudjon adni!
Mindez az űrben történik: átlátszó, e = 0.1 sugárzási tényezővel rendelkező polietilén búrával borított fekete, közel 100% napfényelnyelő felület, mely csak a különböző anyagokból készült hátoldalán képes az elnyelt energiát a totálhideg világűrbe (nincs háttérsugárzás), vagy a légkörmentes 0-30C meleg háttérsugárzást biztosító bolygón leadni (áramlási és vezetési hőátadás nincsen):
| Stefan-Boltzmann képlet: | q(W) = σ T*T*T*T * A | |||||||||
| Stefan-Boltzmann konstans σ = | 56,7 / G | (W/m2 K4 ) | G = 109 = 1 000 000 000 | |||||||
| A világűrben: |
||||||||||
| Hőmérséklet | Feketetest sugárzása a -273C űrbe | |||||||||
| A felszín | T(K): | T(C): | T*T*T*T | W/m2 | ||||||
| sugárzási | 273 | 0 | 5554571841 | 315 | Valós test sugárzása a -273C űrbe | |||||
| tényezője: | 283 | 10 | 6414247921 | 364 | W/m2 | Valós test sugárzása a +33C környezetbe | ||||
| e: | 290 | 17 | 7072810000 | 401 | W/m2 | Áramlási és vezetési hőátadás | ||||
| 1 | 306 | 33 | 8767700496 | 497 | 497 | 0 | W/m2 | |||
| 1 | 365 | 92 | 17748900625 | 1006 | 1006 | 509 | 0 | feketetest | ||
| 0,9 | 375 | 102 | 19775390625 | 1121 | 1009 | 562 | 0 | fa, papír, üveg, építőanyagok, festékek | ||
| 0,5 | 434 | 161 | 35477982736 | 2012 | 1006 | 757 | 0 | horgany-, cink-, ezüst- és alufesték | ||
| 0,2 | 545 | 272 | 88223850625 | 5003 | 1001 | 901 | 0 | csokoládépapír | ||
| 0,1 | 648 | 375 | 176319369216 | 9998 | 1000 | 950 | 0 | alumíniumlemez, acél | ||
| 0,05 | 771 | 498 | 353360102481 | 20037 | 1002 | 977 | 0 | fényes alumíniumfólia | ||
A fenti táblázatban vegyük észre, hogy a 33C fok meleg feketetest hőleadása 500W/m2, 92C fokon pedig 1000W/m2. Amennyiben a feketetest egyik oldalán 1000W/m2 besugárzást kap, de úgy elő és hátlapján is kisugározhat, akkor pont 33C fokra fog femelegedni ahhoz, hogy elő és hátoldalán is 500-500W/m2 hőenergiát leadhasson.
 |