Učinkovita temperatura

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Pojdi na navigacijo Pojdi na iskanje
Barve črnega telesa-vertical.png

Učinkovita temperatura - parameter, ki označuje svetilnost (skupno moč sevanja) nebesnega telesa (ali drugega predmeta), to je temperatura popolnoma črnega telesa z dimenzijami, ki so enake dimenzijam nebesnega telesa in oddaja enako količino energije na enoto časa [1] .

Po Stefan-Boltzmannovem zakonu je svetilnost sferično črno telo s polmerom , to je površina oddajne površine :

...

Kje Ali je Stefan-Boltzmannova konstanta enaka 5,67⋅10 -8 W / (m 2 K 4 ).

Tako je efektivna temperatura predmeta enaka temperaturi popolnoma črnega telesa, iz enote površine katere se energija seva na enoto časa ...

V primeru nebesnih teles, obdanih z atmosfero , je efektivna temperatura določena s temperaturo zunanje sevalne plasti atmosfere z optično debelino : pri zvezdah - fotosfera , pri planetih - zgornje plasti atmosfere. In v primeru nebesnih teles z lastnimi viri energije (zvezde) in v primeru nebesnih teles, ki prejemajo energijo iz osrednje svetilke (notranji planeti, katerih atmosfere vsebujejo toplogredne pline ), je efektivna temperatura nižja od temperature notranjosti zvezd ali planetarnih površin.

Učinkovita temperatura Zemlje

Zemljo z ene strani osvetljuje Sonce, zato je vrednost toka vpadnega sevanja enaka: , kje - sončna konstanta . Zaradi dejstva, da Zemlja odseva del sevanja, bo ob upoštevanju povprečja celotnega spektra zemeljskega albeda energijski tok, ki ga absorbira planet, enak: , kje Je geometrijski albedo Zemlje. V ravnotežju je pretok absorbirane energije enak pretoku sevane energije (izražen iz Stefan-Boltzmannovega zakona), zato dobimo enakost

od koder to sledi

kje - Stefan-Boltzmannova konstanta enaka 5,67⋅10 -8 W / (m 2 K 4 ).

Od tod je številčna vrednost efektivne temperature Zemlje 249 K ali -24 ° C.

Realna vrednost povprečne temperature zemeljskega površja je višja od prikazane zaradi učinka tople grede . Spektralni maksimum sončnega sevanja, ki ustreza 5500 K, leži v vidnem območju, za katerega je zemeljska atmosfera prozorna. In spektralni maksimum toplotnega sevanja zemeljske površine je v infrardečem območju. To infrardeče sevanje absorbirajo toplogredni plini v zemeljski atmosferi in se ponovno oddajajo s spektralnim maksimumom, ki ustreza temperaturi zraka na teh višinah. Torej -24 ° je efektivna temperatura zemeljske atmosfere, gledano iz vesolja.

Poglej tudi

Opombe (uredi)

  1. Bychkov K.V. Učinkovita temperatura // Fizična enciklopedija : [v 5 zvezkih] / Ch. ur. A.M. Prokhorov . - M .: Velika ruska enciklopedija, 1999. - T. 5: Stroboskopske naprave - Svetlost. - S. 645-646. - 692 str. - 20.000 izvodov. - ISBN 5-85270-101-7 .

Povezave