Fáy Árpád
Bevezetés a hősugárzás elméletébe
TARTALOM, BEVEZETÉS
Tartalom
Bevezetés
1. ALAPISMERETEK
1.1. Az elektromágneses spektrum és mindennapi tapasztalataink
1.2. Az intenzitás
1.3. Az emisszió és az abszorpció egyensúlya, Kirchoff törvénye
2. A SUGÁRZÁS KIBOCSÁTÁSA
2.1. Az abszolút fekete test
a, Az üreg nyílása, mint abszolút fekete test
b, Az abszolút fekete test sugárzása, Planck törvénye
c, Kicsiny abszolút fekete lap sugárzási tere
2.2. A valóságos testek sugárzása
a, Az emissziós tényező
b, A szürke test közelítés
c, Szelektív számítás
1. példa. A fehér csempe emissziós tényezőjének hőmérsékletfüggése
2. példa. Üres főzőlap hőmérséklete
3. A SUGÁRZÁS TERJEDÉSE
3.1. Pontszerű sugárforrások tere
a, Párhuzamos egyenletes sugárzás
b, Kis gömb sugárzási tere
c, Kicsiny szürke lap sugárzási tere
3. példa. Kis szürke lapról kis lapra eső sugárzás
3.2. Kiterjedt testek sugárzási tere
a, A hőátadás alapképlete
b, A szférikus intenzitás
4. példa. Kis gömbre eső sugárzás
5. példa. Állandó hőmérsékletű szürke felületek sugárzási tere
3.3. Az intenzitás fogalomkörének összefoglalása
4. A SUGÁRZÁS ELNYELÉSE, VISSZAVERÉSE ÉS ÁTERESZTÉSE
4.1. Nem áteresztő testek
4.2. Áteresztő testek
4.3. Az abszorpciós és emissziós tényezők egyenlősége
4.4. Gázok sugárzási sajátságai
6. példa. Gáztérfogaton áthaladó sugárzás
5. ÖSSZETETT SUGÁRZÁSI TÉR
5.1. Üregben kialakuló sugárzási tér
5.2. Két test sugárzási kölcsönhatása
a, Párhuzamos nagy szürke falak kölcsönhatása
b, Nagy szürke test és szürke környezetének kölcsönhatása
7. példa. Cső belsejében cső
5.3. Zárt térben levő testek sugárzási viszonyai
8. példa. Szobában levő test hőmérséklete
6. A NAP SUGÁRZÁSA
6.1. A sugárzás a Föld légkörén kívül
9. példa. Műhold hőegyensúlya
10. példa. Arannyal burkolt műhold
6.2. A Nap sugárzása a Föld felszínén
a, Kísérleti eredmények
b, Egyszerűsített számítás
11. példa. Napsütötte bőrlabda hőmérséklete
12. példa. Üvegház hőtani viszonyai
c, A széndioxid üvegház hatása
6.3. A napenergia hasznosítása
a, Villamos energiatermelés
b, Fűtés, hővédelem, árnyékolás
13. példa. Sugárzás elleni árnyékoló lap alkalmazása
c, Melegvíz szolgáltatás
14. példa. Melegvíz szolgáltató rendszer sík napkollektorokkal
7. KIEGÉSZÍTÉSEK
7.1. Alapfogalmak
7.2. Hővezetés
7.3. Konvekció
7.4. Építési hőtechnika
7.5. Fűtés
Bevezetés
A 2000-es években a Miskolci Egyetemen a Megújuló Energiaforrások tárgyat oktattam. A Napenergia hasznosítás tárgyalásához szükségessé vált a Hősugárzás fizikájának ismertetése, mert erről a hallgatók más tárgyak keretében nem hallottak. Ezért írtam ezt az oktatási anyagot, amit itt kiegészítve közreadok.
A könyv bevezetés a hősugárzás elméletébe. A fizikai megállapítások középiskolai ismeretek alapján is érthetőek. A matematikai megoldások kissé túlmutatnak a középiskola megszokott módszerein, de ezek az informatika alapjaihoz tartoznak. A könyv célja az, hogy az olvasó megismerje a hősugárzás leírására használt sokféle fizikai fogalmat, és ezekkel egyszerűbb közelítő számításokat személyi számítógépén maga is elvégezhessen. Az így megszerzett ismeretek alapul szolgálhatnak a ma már hozzáférhető nagy számítógépes programok használatához is. A könyv egyúttal kitér néhány, a környezetünkben tapasztalható olyan hősugárzási jelenség ismertetésére, amelyek egyrészt hozzátartoznak az általános fizikai műveltséghez, másrészt szempontokat adnak mindennapi életünk, például a lakásunk kialakításához.