6-mavzu. Issiqlik uzatish. Issnklnk uzatish prinsiplari. Issiklik o’’tkazuvchanlik.

-rasm. Atmosferaga kirgunga qadar quyosh radiatsiyasi spektridagi (1) va 6000 K haroratli mutlaq qora jism spektridagi

bet	2/6
Sana	08.03.2023
Hajmi	131.9 Kb.
	#1253474

1 2 3 4 5 6

Bog'liq
6-ma\'ruza

1-rasm. Atmosferaga kirgunga qadar quyosh radiatsiyasi spektridagi (1) va 6000 K haroratli mutlaq qora jism spektridagi (2) energiya taqsimoti.
Spektr sohalari: UB – ultrabinafsha,
K – ko’rinuvchan, IQ – infraqizil.

Quyosh radiatsiya spektrining maksimumi tahminan 0,475 mkm to’lqin uzunligiga, ya’ni ko’rinuvchan radiatsiyaning ko’k-havo rang ranglariga to’g’ri keladi. Tajribadan aniqlangan quyosh radiatsiyasi spektrini harorati tahminan 6000 K ga teng bo’lgan mutlaq qora jismning Plank qonuni bo’yicha hisoblangan nurlanish spektri bilan taqqoslash, ularning deyarli bir xilligini ko’rsatadi (1-rasm). Spektrning ultrabinafsha radiatsiya diapazonida ba’zi farqlar ko’zga tashlanadi. Bundan, qat’iy aytganda, Quyosh mutlaq qora jism emasligi haqida xulosa qilinadi.

Quyosh doimiysi – bu yerdan Quyoshgacha bo’lgan o’rtacha masofada, atmosferaning yuqori chegarasida quyosh nurlariga perpendikulyar birlik yuzaga birlik vaqt davomida kelgan quyosh radiatsiyasi miqdoridir. yer usti o’lchovlari, sun’iy yo’ldoshlar va kosmik kemalardan olingan kuzatishlar natijasida hozirgi paytda quyosh doimiysining son qiymati 1,367  0,007 kVt/m² teng ekanligi aniqlangan.
Er orbitasi cho’zilgan ellips bo’lganligi uchun (Quyoshdan masofa yanvarda – 147 mln. km, iyulda – 152 mln. km), yil mobaynida quyosh doimiysining son qiymati 3,5% ga o’zgaradi. Quyosh doimiysining qiymatiga Quyosh faolligi va boshqa astronomik omillar ta’sir qiladi.
Bir yilda yer sirtining har 1 km² maydoniga o’rtacha 4,27∙10¹⁶ J issiqlik yetib keladi. Bunday miqdordagi energiyani olish uchun 400 ming tonna toshko’mirni yondirish kerak. Baholashlarga ko’ra, yer sharidagi barcha toshko’mir zahiralari yondirilsa, 30 yil mobaynida Quyoshdan kelgan radiatsiya oqimi miqdoriga teng bo’ladi. Quyosh yerga butun yer sharidagi elektrostansiyalar bir yilda ishlab chiqargan energiya miqdoriga teng bo’lgan energiyani 1,5 sutkada beradi. SHu bilan birga, yerga yetib kelayotgan quyosh radiatsiyasi Quyosh berayotgan jami nurlanishning tahminan 2 mlrd.dan bir qismini tashkil etadi.
SHunday qilib, quyosh energiyasining ulkan potensial zahiralari undan yerda yagona energiya manbai sifatida foydalanish imkonini beradi.

2. Nurlanishning asosiy qonunlari: Biror jismga tushayotgan nurli radiatsiya qisman yutiladi, qisman qaytariladi, ma’lum bir qismi esa bu jismdan o’tadi:

, (1)

bu yerda – yutilgan radiatsiya miqdori, - qaytarilgan radiatsiya miqdori, – jismdan o’tgan radiatsiya miqdori, – jismga tushayotgan radiatsiyaning umumiy miqdori.

(1) formulani ga bo’lsak, uni nisbiy kattaliklarda ifodalagan bo’lamiz:

yoki

, (2)

bu yerda – jismning yutish qobiliyati, – jismning qaytarish qobiliyati, – jismning o’tkazish qobiliyati. Qattiq jismlar uchun =0 va, demak

. (3)

 indeksi barcha kattaliklar muayyan to’lqin uzunligi uchun ko’rilayotganligini bildiradi.

(3) ifodadan yutilgan radiatsiya qismi , qaytarilgan qismi esa ga tengligi kelib chiqadi.
Mutlaq qora jismlar uchun , ya’ni jismga tushayotgan radiatsiya butunlay yutiladi. Tabiatda mutlaq qora jismlar yo’q, lekin qisqa to’lqinli radiatsiya diapazonida qurum va qora platina, infraqizil radiatsiya diapazonda esa – oddiy qor mutlaq qora jismlarga eng yaqin bo’ladi.
Agar birorta jismga tushayotgan radiatsiya butunlay qaytarilsa ( ), bu jism mutlaq ko’zgu jism deb ataladi.
Kirxgof qonuni.
Termodinamik muvozanat sharoitida F_jism nurlanish qobiliyatining uning a_ yutish qobiliyatiga nisbati barcha jismlar uchun  to’lqin uzunligiga va T haroratga bog’liq bo’lgan bir xil V(,T) funksiyadir:

. (4)

Mutlaq qora jismlar uchun a_=1, demak V(,T)=(F_)_mqj, ya’ni V(,T) – bu mutlaq qora jismning nurlanish qobiliyatidir.

Barcha tabiiy jismlar uchun a_<1, demak, ma’lum  to’lqin uzunligi va T haroratda mutlaq qora jism maksimal nurlanish qobiliyatiga ega, ya’ni F_<V(,T).
Plank qonuni.
Mutlaq qora jismning nurlanish qobiliyati quyidagi analitik funksiya orqali ifodalanadi:

, (5)

bu yerda s₁=3,74183210^-16 Vtm² , s₂=1,43878610^-2 mK – doimiylar,  - to’lqin uzunligi, T - mutlaq harorat (Kelvinda).

Vinning birinchi qonuni.
Mutlaq qora jism nurlagan energiya maksimumiga to’g’ri keladigan to’lqin uzunligi uning mutlaq haroratiga teskari proporsional:

, (6)

bu yerda =0,2897610^-2 mK – doimiy.

2-rasmdan ko’rib turibmizki, jismning harorati qancha yuqori bo’lsa, energiya maksimumiga to’g’ri keladigan to’lqin uzunliklari qisqa to’lqinlar tomoniga shuncha ko’proq siljiydi va aksincha, ya’ni quyidagi munosabatlar o’rinli:

T₁>T₂>T₃ , (_Bmax)₁<(_Bmax)₂<(_Bmax)₃ (7)

Download 131.9 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:

1 2 3 4 5 6