Основные законы солнечной энергии

Поверхность любого тела может как излучать, так и поглощать энергию.

Излучательной способностью е называется количество энергии, излучае мой 1 см² поверхности тела в единицу времени, кал / (кв. см² *с).

Излучательная способность зависит от природы тела, абсолютной температуры Т и длины волны .

Поглощательной способностью тела. k₂ отн.ед., называется количество энергии в относительных единицах, которое поглощается телом из общего количества падающей на него энергии.

По закону Кирхгофа, отношение излучательной способности тела еу для определенной длины волны 2 и абсолютной температуры Т к его поглощательной способности k^r есть величина постоянная, равная излучательной способности абсолютно черного тела при тех же условиях:

(1.4)

Величина зависит только от длины волны и абсолютной температуры и не зависит от природы тела.

Для абсолютно черного тела

Из анализа закона Кирхгофа следует, что если тело излучает энергию данной длины волны А при заданной температуре Т, то оно и поглощает энергию при той же температуре и длине волны. Тело, хорошо поглощающее энергию, хорошо ее излучает и наоборот.

Закон Кирхгофа называется избирательным законом поглощения. Это означает, что тело поглощает только те лучи, которые оно излучает.

Все тела в природе не являются абсолютно черными, т.е. имеют и излучают лишь определенную долю излучения абсолютно черного тела при той же температуре.

По закону Стефана-Больцмана, полная излучательная способность абсолютно черного тела пропорциональна четвертой степени его абсолютной температуры:

(1.5)

где V - постоянный коэффициент, равный 8,26 * 10'¹¹ кал/(см² * мин).

Согласно закону смещения Вина, произведение длины волны максимального излучения Am на абсолютную температуру тела есть величина постоянная:

(1.6)

Из формулы (1.3) следует, что чем выше температура тела, тем более коротковолновые лучи оно излучает и наоборот.

Таким образом, при изменении температуры тела максимум энергии в его спектре смещается. Поэтому закон Вина называют законом смещения. По закону Вина можно определить температуру излучающей поверхности Солнца.

Максимальное излучение Солнца приходится на длину волны равную 0,475 мкм. Тогда, подставив это значение длины волны в формулу (1.3), получим, что температура Солнца равна 6072°С.

Дата добавления: 2015-08-18