9.1 Những khái niệm cơ bản
9.1.1 Trao đổi nhiệt bức xạ
-TĐN bằng sóng điện từ
-Mọi vật có 𝑇 ≠ 0𝐾 đều có khả năng bức xạ năng
lượng ở dạng sóng điện từ (SĐT)
-SĐT bản chất giống nhau, chỉ khác nhau về
chiều dài bước sóng 𝜆
-Phân loại SĐT theo 𝜆: tia vũ trụ, tia Rơnghen, tia
tử ngoại (tia cực tím), tia sáng, tia hồng ngoại và
sóng vô tuyến
Chương 9. Trao đổi nhiệt bức xạ 1
-Những tia khảo sát trong Kỹ thuật nhiệt: tia có
thể được vật hấp thụ biến thành nhiệt: tia nhiệt
-Tia nhiệt gồm: tia sáng (𝜆 = 0,4 − 0,8 𝜇𝑚) và tia
hồng ngoại (𝜆 = 0,8 − 400 𝜇𝑚)
-Quá trình phát sinh và truyền bá các tia nhiệt
trong không gian: bức xạ nhiệt
-TĐN nhờ bức xạ nhiệt: TĐN bức xạ
-Tia nhiệt có thể bị vật hấp thụ một phần hoặc
toàn bộ (thành nhiệt năng)
Chương 9. Trao đổi nhiệt bức xạ 2
-Một vật có khả năng phát đi NL bức xạ, đồng
thời có khả năng hấp thụ NL bức xạ
-Khi nhiệt độ bằng nhau: NL bức xạ = NL hấp
thụ: vật ở trạng thái cân bằng
-Cường độ TĐN bức xạ:
• Giống TĐN dẫn nhiệt & TĐN đối lưu: 𝜖 ∆𝑡
•Khác:
𝜖 nhiệt độ 𝑇 của vật: càng mạnh khi 𝑇 càng lớn
Có thể xảy ra trong chân không
Chương 9. Trao đổi nhiệt bức xạ 3
9.1.2 Hệ số hấp thụ, hệ số
phản xạ và hệ số xuyên qua
-Xét dòng bức xạ 𝑄 từ một vật
nào đó tới vật khảo sát (KS)
-Vật KS hấp thụ 𝑄𝐴, phản xạ
𝑄𝑅, một phần xuyên qua 𝑄𝐷
-Bảo toàn NL:
-𝑄 = 𝑄𝐴+ 𝑄𝑅+ 𝑄𝐷, đặt:
•𝑄𝐴
𝑄= 𝐴 = 0 ÷ 1: hệ số hấp thụ
Chương 9. Trao đổi nhiệt bức xạ 4
•𝑄𝑅
𝑄= 𝑅 = 0 ÷ 1: hệ số phản xạ
•𝑄𝐷
𝑄= 𝐷 = 0 ÷ 1 : hệ số xuyên
qua
-𝐴 + 𝑅 + 𝐷 = 1
-𝐴, 𝑅, 𝐷 ∈: bản chất vật, 𝜆, 𝑇,
trạng thái bề mặt
-𝐴 = 1: vật đen tuyệt đối
-𝑅 = 1: vật trắng tuyệt đối
Chương 9. Trao đổi nhiệt bức xạ 5