Физика 2 года назад maksimpucko22

Визначити густину потоку випромінювання від факелу полум'я на відстані 30 м від свердловини, якщо прийняти висоту полум`я 25 м, форму полум'я - циліндр радіусом 10 м. Температура полум'я 1300оС. Ступінь чорноти полум'я становить 0,4.

Ответ
0
msignev

Ответ:

Густина потоку випромінювання може бути визначена за допомогою закону Стефана-Больцмана:

�

=

�

⋅

�

4

,

E=σ⋅T

4

,

де:

�

E - густина потоку випромінювання,

�

σ - стала Стефана-Больцмана (

5.67

×

1

0

−

8

 

Вт/(м

2

⋅

К

4

)

5.67×10

−8

Вт/(м

2

⋅К

4

)),

�

T - абсолютна температура полум'я в кельвінах.

Крім того, густину потоку можна визначити із закону Джоші:

�

=

�

⋅

�

⋅

�

4

,

E=ε⋅σ⋅T

4

,

де:

�

ε - ступінь чорноти.

Для знаходження густини потоку випромінювання від факелу полум'я на відстані 30 м, врахуємо висоту полум'я (25 м) та радіус циліндричної форми (10 м). Обчислимо температуру в кельвінах (

1300

+

273.15

1300+273.15) та підставимо значення в формулу:

�

=

�

⋅

�

⋅

�

4

.

E=ε⋅σ⋅T

4

.

Вибачте за непорозуміння. Спершу розрахуємо площу поверхні полум'я циліндра, використовуючи формулу для бічної поверхні циліндра

�

=

2

�

�

ℎ

S=2πrh, де

�

r - радіус циліндра (10 м), а

ℎ

h - висота полум'я (25 м).

�

=

2

�

⋅

10

 

м

⋅

25

 

м

=

500

�

 

м

2

.

S=2π⋅10м⋅25м=500πм

2

.

Тепер можна використовувати формулу для густина потоку випромінювання:

�

=

�

⋅

�

⋅

�

4

,

E=ε⋅σ⋅T

4

,

де

�

ε - ступінь чорноти (0.4),

�

σ - стала Стефана-Больцмана (

5.67

×

1

0

−

8

 

Вт/(м

2

⋅

К

4

)

5.67×10

−8

Вт/(м

2

⋅К

4

)),

�

T - абсолютна температура полум'я в кельвінах (

1300

+

273.15

1300+273.15).

�

=

0.4

⋅

5.67

×

1

0

−

8

 

Вт/(м

2

⋅

К

4

)

⋅

(

1300

+

273.15

)

4

.

E=0.4⋅5.67×10

−8

Вт/(м

2

⋅К

4

)⋅(1300+273.15)

4

.

Отримане значення густини потоку випромінювання

�

E буде в ваттах на квадратний метр (

Вт/м

2

Вт/м

2

).

Объяснение: