На сколько увеличивается излучение металла, когда его нагревают до 2000K по сравнению с нагревом до 727°C?

Тема занятия: Тепловое излучение металлов

Пояснение: Тепловое излучение - это процесс, во время которого объект излучает энергию в виде электромагнитного излучения. Излучение металлов зависит от их температуры и материальных свойств.

Чтобы рассчитать, на сколько увеличивается излучение металла при нагреве до 2000K по сравнению с нагревом до 727°C, нужно определить разницу температур и использовать закон Стефана-Больцмана.

Закон Стефана-Больцмана утверждает, что количество энергии, излучаемое телом, пропорционально четвёртой степени его абсолютной температуры (в кельвинах). Формула закона Стефана-Больцмана выглядит так:

E = σ * T^4

Где:
E - излучаемая энергия,
σ - постоянная Стефана-Больцмана (σ = 5.67 * 10^-8 Вт/(м^2 * К^4)),
T - абсолютная температура в кельвинах.

Чтобы рассчитать относительное увеличение излучения металла, найдем разницу между излучаемой энергией при 2000K и 727°C.

Сначала преобразуем 727°C в кельвины:

T1 = 727°C + 273 = 1000K

Теперь вычислим излучаемую энергию для каждой температуры:

E1 = σ * T1^4
E2 = σ * T2^4

Затем найдем относительное увеличение излучения:

Относительное увеличение излучения = (E2 - E1) / E1 * 100%

Пример: Допустим, мы хотим рассчитать, на сколько увеличивается излучение металла при нагреве до 2000K по сравнению с нагревом до 727°C. Мы использовали формулу, чтобы получить следующий ответ:

Относительное увеличение излучения = (E2 - E1) / E1 * 100%

Совет: Для лучшего понимания теплового излучения металлов, рекомендуется изучить закон Стефана-Больцмана и его свойства. Также полезно понять важность абсолютной температуры в кельвинах для расчета излучения.

Практика: Найдите относительное увеличение излучения металла при нагреве от 300K до 500K.