Ποια είναι η διαφορά στη ροή ακτινοβολίας που αφήνει ένα σώμα που τέσσερις φορές είναι ζεστό άλλο

Εδώ είναι πώς να σπάσετε τη διαφορά στη ροή ακτινοβολίας μεταξύ δύο σωμάτων με τετραπλάσια διαφορά θερμοκρασίας:

Κατανόηση της ροής ακτινοβολίας

* ροή ακτινοβολίας: Αυτή είναι η ποσότητα ενέργειας που ακτινοβολείται ανά μονάδα ανά μονάδα χρόνου. Είναι ουσιαστικά πόση θερμότητα εκπέμπεται από μια επιφάνεια.

* Νόμος Stefan-Boltzmann: Η θεμελιώδης σχέση που διέπει αυτό είναι ο νόμος Stefan-Boltzmann:

* f =σt⁴

* f: Ροή ακτινοβολίας (w/m²)

* σ: Stefan-Boltzmann Constant (5.67 x 10⁻⁸ w/m²k⁴)

* t: Απόλυτη θερμοκρασία (στο Kelvin)

Υπολογισμός της διαφοράς

1. Ας πούμε:

* Το σώμα Α έχει θερμοκρασία T₁

* Το σώμα Β έχει θερμοκρασία t₂ =4t₁ (τέσσερις φορές θερμότερη)

2.

* F₁ =σt₁⁴

3.

* F₂ =σ (4T₁) ⁴ =256σt₁⁴

4. Η διαφορά:

* F₂ - f₁ =256σt₁⁴ - σt₁⁴ =255σt₁⁴

Συμπέρασμα

Ένα σώμα που είναι τέσσερις φορές θερμότερο από ένα άλλο σώμα θα ακτινοβολεί 255 φορές περισσότερη ενέργεια ανά περιοχή μονάδας ανά μονάδα χρόνου. Η διαφορά στις κλίμακες ροής ακτινοβολίας με την τέταρτη ισχύ της διαφοράς θερμοκρασίας.

Σημαντική σημείωση: Αυτός ο υπολογισμός υποθέτει ότι και τα δύο σώματα έχουν την ίδια εκπομπή (ένα μέτρο για το πόσο αποτελεσματικά μια επιφάνεια ακτινοβολεί ενέργεια). Εάν οι εκπομπές τους είναι διαφορετικές, ο λόγος των ροών ακτινοβολίας τους θα επηρεαστεί ανάλογα.