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La emisión de radiación y absorción

Cualquier objeto puede emiten y absorben la radiación y la potencia de emisión puede ser representada por la de Stefan-Boltzmann de la ley:

$$P=A\epsilon\sigma T^4$$

En muchos textos de la red de potencia radiada es la diferencia entre la energía emitida y la potencia absorbida:

$$P_{net}=A\epsilon\sigma (T^4-T_s^4)$$

donde $$T_{s}$$ es la temperatura de los alrededores.

¿Por qué los alrededores y el objeto de compartir el mismo $\epsilon$ ?

Si tratamos de averiguar la radiación emitida desde los alrededores de la cabe $P_s=A\epsilon_s\sigma T_s^4$, y si $\epsilon_s<\epsilon$, vamos a obtener un resultado extraño que la energía irradiada desde el entorno es menos de la radiación absorbida por el cuerpo de los alrededores. Lo que me estoy perdiendo?

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user3814483 Puntos 922

La ley de Stefan-Boltzmann para la red de potencia radiada se refiere al objeto. Que es, simplemente estamos pidiendo, la cantidad de radiación a las hojas de este objeto (esto depende del objeto de la emisividad), y la cantidad de radiación absorbida por este objeto (esto depende de los objetos de la absorbencia). La emisividad y la absorbencia en la ecuación se presente por lo tanto pertenecen al objeto, no el medio ambiente. La ecuación que hace que algunos de los supuestos. No pude encontrar una buena explicación de por qué los coeficientes son lo que son en la potencia neta de la fórmula que has publicado, así que pensé en dar un paso atrás y se derivan de ella.

La potencia emitida por unidad de área de los alrededores es

$$P_s=\epsilon_s \sigma T_s^4$$

El objeto de absorber una fracción de la que se basa en su área y de la absorción:

$$P_a=\alpha \epsilon_s \sigma T_s^4$$

El objeto se emiten:

$$P_e=\epsilon \sigma T^4$$

La potencia neta entregada al objeto

$$P_{net} = P_a - P_e = \epsilon\sigma T^4 - \alpha \epsilon_s \sigma T_s^4$$

Si la absorbencia y la emisividad son iguales, y $\epsilon_s = 1$ (cuerpo negro), obtenemos:

$$P_{net} = P_a - P_e = \epsilon \sigma (T^4-T_s^4)$$

Así que vas a tener que asumir que el entorno se perfectamente que emiten, y que la absorbencia y la emisividad son iguales. Esto último es cierto en virtud de equilibrio termodinámico local o de equilibrio termodinámico. Ver la página de Wikipedia para Planck de la ley y, en particular, la sección sobre la Ley de Kirchhoff.

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Gowri Puntos 931

Creo que la clave de la paradoja es que usted no puede ignorar la reflexión coefficent. Digamos que usted tiene un trozo de carbón en el interior de un shphere de acero pulido. Sí, el carbón emite mucho más calor que el acero; pero eso no significa que hay una transferencia neta de calor del carbón para el acero. Debido a que el acero refleja el exceso de calor.

Hay una relación fija entre la absorción, emisión y reflexión de los coeficientes.

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