1 、、 、、什么是物体表面的黑度什么是物体表面的黑度什么是物体表面的黑度什么是物体表面的黑度,, ,,它与哪些因素相关它与哪些因素相关它与哪些因素相关它与哪些因素相关? 什么是物体表面的吸收率什么是物体表面的吸收率什么是物体表面的吸收率什么是物体表面的吸收率,, ,,它与哪些因素它与哪些因素它与哪些因素它与哪些因素相关相关相关相关 ? 它们之间有什么区别它们之间有什么区别它们之间有什么区别它们之间有什么区别? 物体表面的黑度被定义为物体表面的辐射力与其同温度下黑体辐射的辐射力之比物体表面的黑度被定义为物体表面的辐射力与其同温度下黑体辐射的辐射力之比物体表面的黑度被定义为物体表面的辐射力与其同温度下黑体辐射的辐射力之比物体表面的黑度被定义为物体表面的辐射力与其同温度下黑体辐射的辐射力之比,, ,,它与物它与物它与物它与物体的种类体的种类体的种类体的种类、、 、、表面特征及表面温度相关表面特征及表面温度相关表面特征及表面温度相关表面特征及表面温度相关物体表面的吸收率是表面对投入辐射的吸收份额物体表面的吸收率是表面对投入辐射的吸收份额物体表面的吸收率是表面对投入辐射的吸收份额物体表面的吸收率是表面对投入辐射的吸收份额,, ,,它不仅与物体的种类它不仅与物体的种类它不仅与物体的种类它不仅与物体的种类、、 、、表面特征和温度表面特征和温度表面特征和温度表面特征和温度相关相关相关相关,, ,,而且与投入辐射的能量随波长的分布相关而且与投入辐射的能量随波长的分布相关而且与投入辐射的能量随波长的分布相关而且与投入辐射的能量随波长的分布相关,, ,,也就是与投入辐射的发射体的种类也就是与投入辐射的发射体的种类也就是与投入辐射的发射体的种类也就是与投入辐射的发射体的种类、、 、、温温温温度和表面特征相关度和表面特征相关度和表面特征相关度和表面特征相关。
比较两者的相关因素不难看出它们之间的区别比较两者的相关因素不难看出它们之间的区别比较两者的相关因素不难看出它们之间的区别比较两者的相关因素不难看出它们之间的区别,, ,,概括地说黑度是物体表面自身的属性概括地说黑度是物体表面自身的属性概括地说黑度是物体表面自身的属性概括地说黑度是物体表面自身的属性,, ,,而而而而吸收率确不仅与自身有关情况有关吸收率确不仅与自身有关情况有关吸收率确不仅与自身有关情况有关吸收率确不仅与自身有关情况有关还与外界辐射的情况紧密相连还与外界辐射的情况紧密相连还与外界辐射的情况紧密相连还与外界辐射的情况紧密相连2、、 、、什么是定向辐射强度什么是定向辐射强度什么是定向辐射强度什么是定向辐射强度????满足兰贝特定律的辐射表面是什么样的表面满足兰贝特定律的辐射表面是什么样的表面满足兰贝特定律的辐射表面是什么样的表面满足兰贝特定律的辐射表面是什么样的表面????试列举几种这样的试列举几种这样的试列举几种这样的试列举几种这样的表面表面表面表面定向辐射强度定义为定向辐射强度定义为定向辐射强度定义为定向辐射强度定义为,, ,,单位时间在某方向上单位可见辐射面积单位时间在某方向上单位可见辐射面积单位时间在某方向上单位可见辐射面积单位时间在某方向上单位可见辐射面积(( ((实际辐射面在该方向的投实际辐射面在该方向的投实际辐射面在该方向的投实际辐射面在该方向的投影面积影面积影面积影面积)) ))向该方向上单位立体角内辐射出去的一切波长范围内的能量向该方向上单位立体角内辐射出去的一切波长范围内的能量向该方向上单位立体角内辐射出去的一切波长范围内的能量向该方向上单位立体角内辐射出去的一切波长范围内的能量。
满足兰贝特定律的辐射表面是漫反射和漫发射的表面满足兰贝特定律的辐射表面是漫反射和漫发射的表面满足兰贝特定律的辐射表面是漫反射和漫发射的表面满足兰贝特定律的辐射表面是漫反射和漫发射的表面,, ,,简称漫射表面简称漫射表面简称漫射表面简称漫射表面如如如如,, ,,相对于光线的粗糙表面相对于光线的粗糙表面相对于光线的粗糙表面相对于光线的粗糙表面、、 、、黑体表面和红外辐射范围的不光滑的实际物体表面都可以近黑体表面和红外辐射范围的不光滑的实际物体表面都可以近黑体表面和红外辐射范围的不光滑的实际物体表面都可以近黑体表面和红外辐射范围的不光滑的实际物体表面都可以近似认为是漫射表面似认为是漫射表面似认为是漫射表面似认为是漫射表面3、、 、、按照基尔霍夫定律的要求按照基尔霍夫定律的要求按照基尔霍夫定律的要求按照基尔霍夫定律的要求,, ,,物体表面的黑度等于其吸收率应该在什么条件下成立物体表面的黑度等于其吸收率应该在什么条件下成立物体表面的黑度等于其吸收率应该在什么条件下成立物体表面的黑度等于其吸收率应该在什么条件下成立????灰体灰体灰体灰体是否需是否需是否需是否需要这些条件要这些条件要这些条件要这些条件????按照基尔霍夫定律的要求按照基尔霍夫定律的要求按照基尔霍夫定律的要求按照基尔霍夫定律的要求,, ,,物体表面的黑度应等于其对同温度的黑体辐射的吸收率物体表面的黑度应等于其对同温度的黑体辐射的吸收率物体表面的黑度应等于其对同温度的黑体辐射的吸收率物体表面的黑度应等于其对同温度的黑体辐射的吸收率,, ,,条件条件条件条件就是就是就是就是,, ,,发射体为黑体发射体为黑体发射体为黑体发射体为黑体,, ,,且温度与吸收体的温度相同且温度与吸收体的温度相同且温度与吸收体的温度相同且温度与吸收体的温度相同。
由于灰体是单色吸收率为常数的物体由于灰体是单色吸收率为常数的物体由于灰体是单色吸收率为常数的物体由于灰体是单色吸收率为常数的物体,, ,,那么它对来自不同温度的如何物体都有相同的吸收那么它对来自不同温度的如何物体都有相同的吸收那么它对来自不同温度的如何物体都有相同的吸收那么它对来自不同温度的如何物体都有相同的吸收率率率率,, ,,因而是无条件具有黑度等于其吸收率因而是无条件具有黑度等于其吸收率因而是无条件具有黑度等于其吸收率因而是无条件具有黑度等于其吸收率4、、 、、什么是灰体什么是灰体什么是灰体什么是灰体????在实际工程计算中我们把物体表面当作灰体处理应满足什么条件在实际工程计算中我们把物体表面当作灰体处理应满足什么条件在实际工程计算中我们把物体表面当作灰体处理应满足什么条件在实际工程计算中我们把物体表面当作灰体处理应满足什么条件????而又为而又为而又为而又为什么要满足这样的条件1.热量传递有哪三种基本方式热量传递有哪三种基本方式热量传递有哪三种基本方式热量传递有哪三种基本方式????它们传递热量的机理任何它们传递热量的机理任何它们传递热量的机理任何它们传递热量的机理任何????自然界是否存在单一的热量传自然界是否存在单一的热量传自然界是否存在单一的热量传自然界是否存在单一的热量传递方式递方式递方式递方式????试举例说明试举例说明试举例说明试举例说明。
– 热传导热传导热传导热传导――――――――是借助于物质的微观粒子运动而实现的热量传递过程是借助于物质的微观粒子运动而实现的热量传递过程是借助于物质的微观粒子运动而实现的热量传递过程是借助于物质的微观粒子运动而实现的热量传递过程;; ;;– 热对流热对流热对流热对流――――――――是借助于流场中流体的宏观位移而实现的热量传递过程是借助于流场中流体的宏观位移而实现的热量传递过程是借助于流场中流体的宏观位移而实现的热量传递过程是借助于流场中流体的宏观位移而实现的热量传递过程;; ;;– 热辐射热辐射热辐射热辐射――――――――是借助于物体发射和吸收光量子或电磁波而实现的热量传递过是借助于物体发射和吸收光量子或电磁波而实现的热量传递过是借助于物体发射和吸收光量子或电磁波而实现的热量传递过是借助于物体发射和吸收光量子或电磁波而实现的热量传递过程程程程;; ;;– 自然界存在单一的热量传递方式自然界存在单一的热量传递方式自然界存在单一的热量传递方式自然界存在单一的热量传递方式,, ,,如真空中进行的热辐射和固态物质中的热如真空中进行的热辐射和固态物质中的热如真空中进行的热辐射和固态物质中的热如真空中进行的热辐射和固态物质中的热传导传导传导传导。
我们把我们把我们把我们把 1 表面辐射出去的辐射能投到表面辐射出去的辐射能投到表面辐射出去的辐射能投到表面辐射出去的辐射能投到2 表面上去的份额定义为表面表面上去的份额定义为表面表面上去的份额定义为表面表面上去的份额定义为表面1 对对对对表面表面表面表面 2的角系数的角系数的角系数的角系数,, ,,记为记为记为记为 X1,, ,,2将从能量传递角度定义的角系数视为一个纯几何量将从能量传递角度定义的角系数视为一个纯几何量将从能量传递角度定义的角系数视为一个纯几何量将从能量传递角度定义的角系数视为一个纯几何量,, ,,只能在等强辐射表面之间的能量传递只能在等强辐射表面之间的能量传递只能在等强辐射表面之间的能量传递只能在等强辐射表面之间的能量传递中成立中成立中成立中成立2. 什么是温度场什么是温度场什么是温度场什么是温度场????什么是温度梯度什么是温度梯度什么是温度梯度什么是温度梯度????傅立叶定律指出热流密度与温度梯度成正比所反映的傅立叶定律指出热流密度与温度梯度成正比所反映的傅立叶定律指出热流密度与温度梯度成正比所反映的傅立叶定律指出热流密度与温度梯度成正比所反映的物理实质是什么物理实质是什么物理实质是什么物理实质是什么????– 温度场是传热学研究的系统温度场是传热学研究的系统温度场是传热学研究的系统温度场是传热学研究的系统(( ((物体物体物体物体)) ))中各个点上的温度的集合中各个点上的温度的集合中各个点上的温度的集合中各个点上的温度的集合,, ,,也称为温度也称为温度也称为温度也称为温度在时间和空间上的分布在时间和空间上的分布在时间和空间上的分布在时间和空间上的分布,, ,,数学表达式为数学表达式为数学表达式为数学表达式为, 这是对于直角坐标系而言这是对于直角坐标系而言这是对于直角坐标系而言这是对于直角坐标系而言。
– 温度梯度是温度场中任意点上的温度在其法线方向上的变化率温度梯度是温度场中任意点上的温度在其法线方向上的变化率温度梯度是温度场中任意点上的温度在其法线方向上的变化率温度梯度是温度场中任意点上的温度在其法线方向上的变化率,, ,,它是一个矢它是一个矢它是一个矢它是一个矢量量量量,, ,,方向为该点的法线方向方向为该点的法线方向方向为该点的法线方向方向为该点的法线方向,, ,,其大小就是该方向的变化率的绝对值其大小就是该方向的变化率的绝对值其大小就是该方向的变化率的绝对值其大小就是该方向的变化率的绝对值热流密度与温度梯度成正比能反热流密度与温度梯度成正比能反热流密度与温度梯度成正比能反热流密度与温度梯度成正比能反映出热量的传递是物体系统中能量分布不均匀或者不平衡映出热量的传递是物体系统中能量分布不均匀或者不平衡映出热量的传递是物体系统中能量分布不均匀或者不平衡映出热量的传递是物体系统中能量分布不均匀或者不平衡的结果的结果的结果的结果,, ,,因为这种不平衡导致温度分布的差异因为这种不平衡导致温度分布的差异因为这种不平衡导致温度分布的差异因为这种不平衡导致温度分布的差异,, ,,而这种差异空间分布上越大而这种差异空间分布上越大而这种差异空间分布上越大而这种差异空间分布上越大,, ,,产生的热流产生的热流产生的热流产生的热流密度也就越大密度也就越大密度也就越大密度也就越大。
3. 导热系数和热扩散系数各自从什么地方产生导热系数和热扩散系数各自从什么地方产生导热系数和热扩散系数各自从什么地方产生导热系数和热扩散系数各自从什么地方产生????它们各自反映了物质的什么特性它们各自反映了物质的什么特性它们各自反映了物质的什么特性它们各自反映了物质的什么特性????并指出并指出并指出并指出它们的差异它们的差异它们的差异它们的差异????– 导热系数是从。