Возможно ли для лучистой теплопередачи создать более высокую температуру в раковине по сравнению с источником? - физиков.нет
Винтажный Клуб для гитаристов
0 голосов
/

Предположим, что мы концентрируем солнечные лучи на объекте (в космическом вакууме), который имеет очень низкую излучательную способность. Поступающая энергия выше, чем количество, излучаемое в качестве излучения, - следовательно, оно должно продолжать нагреваться и нагреваться добаланс входящей и исходящей энергии - верно?

Но это будет означать, что он станет горячее, чем поверхность Солнца.

Это правильно?

Ответы [ 2 ]

4 голосов
/

Но это означало бы, что оно должно быть горячее, чем поверхность Солнца. Это правильно?

Нет.

Фактически это означает, что вы переносите тепло от тела с более низкой температурой к телу с более высокой температурой без выполнения внешней работы. Это нарушило бы второй закон термодинамики.

Предположим, что мы концентрируем солнечные лучи на объекте (в космическом вакууме), который имеет очень низкую излучательную способность - энергия, приходящая внутрь, выше, чемколичество излучаемого в виде излучения -

Только до тех пор, пока поглощающее тело (объект) не будет в тепловом равновесии с излучающим телом (солнцем), то есть, когда температуры одинаковы. Имейте в виду, что оборотной стороной излучающей способности объекта является его поглощающая способность, которая является его эффективностью в поглощении лучистой энергии. Как только объект достигнет температуры солнца, он будет в тепловом равновесии с солнцем. В этот момент применяется закон теплового излучения Кирхгофа, обобщенный в Википедии как

для произвольного тела, излучающего и поглощающего тепловое излучение в термодинамическом равновесии, излучательная способность равна поглощающей способности.

Таким образом, как только наступает тепловое равновесие, энергия, поступающая (поглощаемая), будет равна энергии, выходящей (излучаемой).

Надеюсь, это поможет

1 голос
/

Предположим, что мы концентрируем солнечные лучи на объекте (в космическом вакууме), который имеет очень низкую излучательную способность - поступающая энергия выше, чем количество, излучаемое в качестве излучения - следовательно, оно должно продолжать нагреватьсяи горячее до баланса входящей и исходящей энергии - верно?

Вы упомянули здесь два отдельных эффекта. Идея «концентрирования» света, а также идея «излучательной способности». Ни один из эффектов не приведет к нарушению 2-го закона термодинамики.

Концентрация света не может заставить чистую энергию переходить от холодного объекта к горячему объекту. Для каждого пути, где луч света может пройти от горячего объекта к холодному объекту, существует путь, по которому луч проходит от холода к горячему объекту. Вдоль этого луча больше энергии перемещается от горячего к холодному. Так как это верно для каждого отдельного пути, оно также верно для полного обмена энергией. Это тесно связано с сохранением этенду. Коллекционер может заставить объекты обмениваться большим количеством энергии, но обмен происходит в обоих направлениях. С точки зрения холодного объекта коллектор заставляет горячий объект выглядеть больше, а с точки зрения горячего объекта коллектор заставляет холодный объект выглядеть на столько же больше. Коллектор может быстрее разогреть холодный объект, но не может сделать его горячее горячего объекта.

Излучательная способность также не может изменить направление передачи энергии. Тело, которое является плохим излучателем на данной частоте, также является плохим поглотителем на той же частоте. Идеальное черное тело - это наилучший излучатель и приемник на любой частоте. Серое тело обладает меньшей излучательной способностью и поглощающей способностью на одинаковую величину. Например, если излучательная способность равна 0,5, тогда серое тело будет излучать половину энергии черного тела и поглощать половину энергии черного тела. Таким образом, низкая излучательная способность замедлит передачу энергии, но не изменит направление.

Обратите внимание: если объект находится в радиационном тепловом контакте с двумя тепловыми резервуарами двух разных температур, то излучательная способность и коллекторы могут сместить равновесную температуру. Тем не менее, равновесная температура всегда будет где-то между двумя резервуарами. Он никогда не будет горячее, чем горячий резервуар, или холоднее, чем холодный резервуар, без выполнения каких-либо работ.

Добро пожаловать на сайт физиков.нет, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...