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一個球形人工黑腔如圖1所示，人工黑腔外部表面

來源：焚題庫 [2018年11月20日] 【大中小】

類型：學(xué)習(xí)教育

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簡答題 一個球形人工黑腔如圖 1 所示，人工黑腔外部表面采用良好的保溫材料使得對環(huán)境的散熱很小，以致可以忽略。已知空腔內(nèi)表面半徑為R，表面黑度為ε1。壁面某位置處開一微小小孔，小孔的半徑為 r,且r<ε2的大小，?探討R 和ε1對ε2的影響狀況。

參考答案：

由人工黑腔小孔發(fā)射出去的輻射能應(yīng)等于人工黑腔內(nèi)壁面A1不等價的溫度為 0K 的黑體表面 A2之間的輻射換熱量。即:

小孔發(fā)射率 ε2隨人工黑體腔內(nèi)表面發(fā)射率 ε1的發(fā)化規(guī)律見圖 2 所示:
由圖 2 可以看出，當(dāng)空腔的開口相對于空腔內(nèi)表面積越小、內(nèi)壁面發(fā)射率越大，人工黑體腔越接近于絕對黑體。即使空腔內(nèi)壁面發(fā)射率為 0.2,只要空腔內(nèi)表面半徑高于小孔半徑 10 倍及以上，小孔的發(fā)射率便可達(dá) 0.99 以上，可以近似為黑體處理。當(dāng)空腔內(nèi)表面半徑達(dá)到小孔半徑 50倍以上時，小孔的發(fā)射率幾乎不?空腔內(nèi)壁發(fā)射率影響。