новая папка 1 / 541646

0000

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра промышленной теплоэнергетики

ЗАДАНИЯ

для проверки знаний студентов по разделу «Излучение твердых тел»

Составители: В.Я Губарев, А.Г. Арзамасцев, А.Г. Ярцев

Липецк Липецкий государственный технический университет

2015

УДК 621.036 (07)

Г93

Рецензент – доц. А.В. Севостьянов

Губарев В.Я.

Г93 Задания для проверки знаний студентов по разделу «Излучение твердых тел» / сост. В.Я. Губарев, А.Г. Арзамасцев, А.Г. Ярцев. – Липецк: Изд-во Липецкого государственного технического университета, 2015. – 14 с.

Методические указания содержат практические задания по разделу «Излучение твердых тел». Методические указания предназначены для проверки знаний по данному разделу дисциплины «Тепломассообмен» у студентов направления «Теплоэнергетика и теплотехника».

© ФГБОУ ВПО «Липецкий государственный технический университет», 2015

2

Настоящие методические указания содержат 40 различных задач по разделу «Излучение твердых тел» и разделены на 10 заданий, по 4 задачи в каждом. В каждом задании предложены 4 варианта ответов, из которых правилен только один.

Задание №1

1.Источником теплового излучения нагретого тела является его:

1)температура;

2)внутренняя энергия;

3)энтальпия;

4)теплота.

2.Найти температуру, при которой излучательная способность абсолютно черного тела равна 500 Вт/м2.

1)11°С;

2)22°С;

3)33°С;

4)44°С.

3.Наибольшая доля энергии при тепловом излучении переносится электромагнитными волнами длиной:

1)0,8 – 40 мкм;

2)380 – 740 нм;

3)40 – 560 мкм;

4)0,001 – 10 нм.

4.Отопительная батарея находится в помещении, температура окружающей среды в котором 25°С. Определить плотность теплового потока, если температура поверхности батареи равна 95°С, а степень черноты ε = 0,85.

3

1)504 Вт/м2;

2)593 Вт/м2;

3)667 Вт/м2;

4)884 Вт/м2.

Задание №2

1.Непрерывный теплообмен излучением не осуществляется при условии:

1)если температура тела равна 0°С;

2)если температура тела бесконечно велика;

3)если температура тела равна 0 К;

4)нет такого условия.

2.Найти излучательную способность абсолютно черного тела при температуре, равной 60°С.

1)117 Вт/м2;

2)315 Вт/м2;

3)697 Вт/м2;

4)735 Вт/м2.

3.Единица измерения интегральной излучательной способности:

1)Вт;

2)Вт/м2;

3)Вт/(м2·К4);

4)Дж.

4.В помещении установлен цилиндрический подогреватель длиной 1 м и диаметром 500 мм. Найти потери тепла, если температура окружающей среды 20°С, температура наружной поверхности подогревателя 120°С, её степень черноты ε = 0,9.

4

1)841 Вт;

2)1392 Вт;

3)1650 Вт;

4)1938 Вт.

Задание №3

1.Согласно закону Кирхгофа для излучения:

1)излучательная способность тела пропорциональна его температуре в 4-ой степени;

2)коэффициент поглощения равен степени черноты при равновесном излучении;

3)произведение длины волны на температуру тела есть величина постоянная;

4)соотношение длины волны излучения и температуры тела является константой.

2.Найти температуру, при которой излучательная способность тела со степенью черноты ε = 0,8, равна 750 Вт/м2.

1)56°С;

2)66°С;

3)76°С;

4)86°С.

3.Распределение энергии излучения по длинам волн характеризуется:

1)полигоном;

2)кортежем;

3)тензором;

4)спектром.

5

4. Определить коэффициент теплоотдачи излучением, если температура тела 300°С, степень черноты ε = 0,75. Температура окружающей среды 25°С.

1)13,95 Вт/(м2·К);

2)14,45 Вт/(м2·К);

3)14,95 Вт/(м2·К);

4)15,45 Вт/(м2·К).

Задание №4

1. Отношение отраженной телом энергии излучения ко всей энергии излучения,

падающей на тело, называют:

1)поглощательной способностью;

2)отражательной способностью;

3)пропускательной способностью;

4)излучательной способностью.

2.Найти излучательную способность тела со степенью черноты ε = 0,9 при температуре, равной 150°С.

1)1474 Вт/м2;

2)1634 Вт/м2;

3)1815 Вт/м2;

4)2017 Вт/м2.

3.Из закона Стефана-Больцмана следует, что плотность энергии излучения абсолютно черного тела прямо пропорциональна абсолютной температуре в степени:

1)1;

2)2;

3)3;

4)4.

6

4. Определить теплообмен излучением между двумя параллельно расположенными пластинами с температурами 500°С и 300°С. Коэффициент излучения первой поверхности С1 = 4 Вт/(м2·К4), второй С2 = 5 Вт/(м2·К4).

1)7882 Вт/м2;

2)9097 Вт/м2;

3)9970 Вт/м2;

4)12462 Вт/м2.

Задание №5

1.Коэффициент отражения равен единице для:

1)абсолютного черного тела;

2)абсолютно серого тела;

3)абсолютно белого тела;

4)любого тела.

2.Найти коэффициент излучения тела, если его излучательная способность равна 750 Вт/м2, а температура 100°С.

1)2,97 Вт/(м2·К4);

2)3,87 Вт/(м2·К4);

3)4,77 Вт/(м2·К4);

4)5,67 Вт/(м2·К4).

3.Коэффициент излучения абсолютно черного тела численно равен:

1)5,67·10-8 Вт/(м2·К4);

2)5,67·10-4 Вт/(м2·К4);

3)5,67 Вт/(м2·К4);

4)567 Вт/(м2·К4).

7

4. Между двумя параллельно расположенными пластинами с температурами 400°С и 175°С с коэффициентами излучения С1 = С2 = 4,5 Вт/(м2·К4) установили экран с коэффициентом излучения С3 = 2 Вт/(м2·К4). Определить теплообмен излучением.

1)1508,5 Вт/м2;

2)3017 Вт/м2;

3)6149,4 Вт/м2;

4)9166,4 Вт/м2.

Задание №6

1.Отношение прошедшей сквозь тело энергии излучения ко всей энергии излучения, падающей на тело, называют:

1)поглощательной способностью;

2)отражательной способностью;

3)пропускательной способностью;

4)излучательной способностью.

2.Найти степень черноты тела, если его излучательная способность равна 1000 Вт/м2, а температура 125°С.

1)0,5;

2)0,6;

3)0,7;

4)0,8.

3.Согласно закону Планка, интенсивность монохроматического излучения тела зависит:

1)только от температуры;

2)только от длины волны;

8

3)от температуры и длины волны;

4)от степени черноты.

4.Мощность излучения тела со степенью черноты ε = 0,85 равна 15 кВт. Найти площадь излучающей поверхности тела, если максимум спектральной интенсивности излучения приходится на длину волны λmax = 5 мкм.

1)1,88 м2;

2)2,76 м2;

3)3,64 м2;

4)4,52 м2.

Задание №7

1.Коэффициент поглощения равен единице для:

1)абсолютного черного тела;

2)абсолютно серого тела;

3)абсолютно белого тела;

4)любого тела.

2.Мощность излучения абсолютно черного тела составляет 50 кВт. Найти температуру этого тела, если известно, что площадь его поверхности равна 3 м2.

1)293°С;

2)463°С;

3)566°С;

4)736°С.

3.Закономерность, что с увеличением температуры уменьшается длина волны, отвечающая максимальному значению интенсивности излучения, следует:

1)из закона Планка;

2)из закона Вина;

9

3)из закона Кирхгофа;

4)из закона Ламберта.

4.Отопительная батарея находится в помещении, температура окружающей среды в котором 20°С. Определить температуру поверхности батареи, если степень черноты материала батареи ε = 0,8, а плотность теплового потока равна

1000 Вт/м2.

1)75°С;

2)141°С;

3)348°С;

4)414°С.

Задание №8

1.Коэффициент отражения для абсолютно черного тела равен:

1)0;

2)1;

3)∞;

4)нет правильного ответа.

2.Мощность излучения тела со степенью черноты ε = 0,4 составляет 25 кВт.

Найти температуру этого тела, если известно, что площадь его поверхности равна 4 м2.

1)276°С;

2)452°С;

3)549°С;

4)725°С.

3.Диатермичным называется тело, которое:

1)поглощает всю падающую на него энергию излучения;

10