Оптический термометр. Указатель термометра показывает температуру t=1100 оС. Найдите фактическую температуру газохода

Предмет вопроса: Оптический термометр

Объяснение:
Оптический термометр основан на измерении интенсивности излучения тела, которая зависит от его температуры. Фактическая температура газохода может быть найдена с использованием формулы Планка-Больцмана для энергии излучения:
E = σελT^4,
где E - энергия излучения тела, σ = C1C2 - постоянная Планка-Больцмана, C1 = l,191∙10-16 Вт∙м2/ср, C2 = 1,438∙10-2 - константы Планка-Больцмана, ελ - коэффициент теплового излучения, λЭ - эффективная длина волны термометра, T - температура.

Решим уравнение для T, подставив известные значения:
E = σελT^4,
1100 = (l,191∙10-16 ∙ 1,438∙10-2 ∙ 0,75 ∙ 0,65) ∙ T^4.

Решая уравнение, найдем значение T, которое будет фактической температурой газохода.

Систематическая погрешность определения температуры стенки будет зависеть от точности измерений и близости фактической температуры к указанному значению на термометре.

Дополнительный материал:
Найдите фактическую температуру газохода, если указатель термометра показывает t=1100 оС, а коэффициент теплового излучения составляет ελ=0,75 и эффективная длина волны термометра λЭ=0,65. Вычислите также систематическую погрешность измерения температуры стенки, если известно, что С1 = l,191∙10-16 Вт∙м2/ср и С2 = 1,438∙10-2.

Совет:
Для более полного понимания оптического термометра, рекомендуется изучить законы излучения теплового излучения (закон Стефана-Больцмана) и понятие эффективной длины волны. Также полезно изучить термодинамику, чтобы лучше понять связь между температурой и интенсивностью излучения.

Дополнительное задание:
Указатель оптического термометра показывает температуру 800 оС. Коэффициент теплового излучения составляет 0,95, а эффективная длина волны термометра равна 0,6. Найдите фактическую температуру газохода и систематическую погрешность измерения температуры стенки, если С1 = 1,23∙10-16 Вт∙м2/ср и С2 = 1,392∙10-2.