Задачи на тему Законы теплового излучения

Предмет Физика
Из пособия Решебник Чертов, Воробьев

34.1 Определить температуру Т, при которой энергетическая светимость Мe черного тела равна 10 кВт/м2.
РЕШЕНИЕ

34.2 Поток энергии Фe, излучаемый из смотрового окошка плавильной печи, равен 34 Вт. Определить температуру Т печи, если площадь отверстия S=6 см2.
РЕШЕНИЕ

34.3 Определить энергию W, излучаемую за время t=1 мин из смотрового окошка площадью S=8 см2 плавильной печи, если ее температура Т=1,2 кК.
РЕШЕНИЕ

34.4 Температура Т верхних слоев звезды Сириус равна 10 кК, Определить поток энергии Фe, излучаемый с поверхности площадью S=1 км2 этой звезды.
РЕШЕНИЕ

34.5 Определить относительное увеличение ΔМe/Мe энергетической светимости черного тела при увеличении его температуры на 1%.
РЕШЕНИЕ

34.6 Во сколько раз надо увеличить термодинамическую температуру черного тела, чтобы его энергетическая светимость Мe возросла в два раза?
РЕШЕНИЕ

34.7 Принимая, что Солнце излучает как черное тело, вычислить его энергетическую светимость Мe и температуру Т его поверхности. Солнечный диск виден с Земли под углом ϑ=32°. Солнечная постоянная* С=1,4 кДж/(м2*с).
РЕШЕНИЕ

34.8 Определить установившуюся температуру T зачерненной металлической пластинки, расположенной перпендикулярно солнечным лучам вне земной атмосферы на среднем расстоянии от Земли до Солнца. Значение солнечной постоянной приведено в предыдущей задаче.
РЕШЕНИЕ

34.9 Принимая коэффициент теплового излучения ε угля при температуре Т=600 К равным 0,8, определить: 1) энергетическую светимость Мe угля; 2) энергию W, излучаемую с поверхности угля с площадью S=5 см2 за время t=10 мин.
РЕШЕНИЕ

34.10 С поверхности сажи площадью S=2 см2 при температуре T=400 К за время t=5 мин излучается энергия W=83 Дж. Определить коэффициент теплового излучения ε сажи.
РЕШЕНИЕ

34.11 Муфельная печь потребляет мощность Р=1 кВт. Температура Т ее внутренней поверхности при открытом отверстии площадью S=25 см2 равна 1,2 кК. Считая, что отверстие печи излучает как черное тело, определить, какая часть w мощности рассеивается стенками.
РЕШЕНИЕ

34.12 Можно условно принять, что Земля излучает как серое тело, находящееся при температуре Т=280 К. Определить коэффициент теплового излучения ε Земли, если энергетическая светимость Мe ее поверхности равна 325 кДж/(м2*ч).
РЕШЕНИЕ

34.13 Мощность Р излучения шара радиусом R=10 см при некоторой постоянной температуре Т равна 1 кВт. Найти эту температуру, считая шар серым телом с коэффициентом теплового излучения ε=0,25.
РЕШЕНИЕ

34.14 На какую длину волны λm приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости (Mλ, T)max черного тела при температуре t=0 °С?
РЕШЕНИЕ

34.15 Температура верхних слоев Солнца равна 5,3 кК. Считая Солнце черным телом, определить длину волны λm, которой соответствует максимальная спектральная плотность энергетической светимости (Mλ, T)max Солнца.
РЕШЕНИЕ

34.16 Определить температуру Т черного тела, при которой максимум спектральной плотности энергетической светимости (Mλ, T)max приходится на красную границу видимого спектра (λ1=750 нм); на фиолетовую (λ2=380 нм).
РЕШЕНИЕ

34.17 Максимум спектральной плотности энергетической светимости (Mλ, T)max яркой звезды Арктур приходится на длину волны λm=580 нм. Принимая, что звезда излучает как черное тело, определить температуру Т поверхности звезды.
РЕШЕНИЕ

34.18 Вследствие изменения температуры черного тела максимум спектральной плотности (Mλ, T)max сместился с λ1=2,4 мкм на λ2=0,8 мкм. Как и во сколько раз изменились энергетическая светимость Мe тела и максимальная спектральная плотность энергетической светимости?
РЕШЕНИЕ

34.19 При увеличении термодинамической температуры Т черного тела в два раза длина волны λm, на которую приходится максимум спектральной плотности энергетической светимости (Mλ, T)max, уменьшилась на Δλ=400 нм. Определить начальную и конечную температуры Т1 и T2.
РЕШЕНИЕ

34.20 Эталон единицы силы света кандела представляет собой полный (излучающий волны всех длин) излучатель, поверхность которого площадью S=0,5305 мм2 имеет температуру t затвердевания платины, равную 1063 °С. Определить мощность Р излучателя.
РЕШЕНИЕ

34.21 Максимальная спектральная плотность энергетической светимости (Mλ, T)max черного тела равна 4,16*1011 (Вт/м2)/м. На какую длину волны λm она приходится?
РЕШЕНИЕ

34.22 Температура Т черного тела равна 2 кК. Определить: 1) спектральную плотность энергетической светимости (Mλ, T) для длины волны λ=600 нм; 2) энергетическую светимость Мe в интервале длин волн от λ1=590 нм до λ2=610 нм. Принять, что средняя спектральная плотность энергетической светимости тела в этом интервале равна значению, найденному для длины волны λ=600 нм.
РЕШЕНИЕ

1 Исследование спектра излучения Солнца показывает, что максимум спектральной плотности энергетической светимости соответствует длине волны λ=500 нм. Принимая Солнце за черное тело, определить: 1) энергетическую светимость Мe Солнца; 2) поток энергии Фe, излучаемый Солнцем; 3) массу m электромагнитных волн (всех длин), излучаемых Солнцем за 1 с
РЕШЕНИЕ

2 Длина волны λm, на которую приходится максимум энергии в спектре излучения черного тела, равна 0,58 мкм. Определить максимальную спектральную плотность энергетической светимости (Mλ, T)max, рассчитанную на интервал длин волн Δλ=1 нм, вблизи λm.
РЕШЕНИЕ