Kompletny zestaw eksperymentalny: Zdolność emisyjna ciał gorących (kubek Lesliego)

Podstawy

Promieniowanie cieplne można mierzyć na każdej powierzchni, o ile jej temperatura różni się od temperatury otoczenia. Obowiązuje przy tym zasada, że im cieplejszy jest obiekt, tym więcej ciepła wypromieniowuje. W procesie tym dużą rolę odgrywa kolor powierzchni – ciemne powierzchnie mogą wypromieniowywać większą ilość ciepła niż jasne. Fakt ten znajduje zastosowanie np. w pasywnych radiatorach chłodzących, pokrywanych często ciemną warstwą po to, by mogły efektywniej odprowadzać ciepło.

Zalety

• prosta budowa
• efektowne doświadczenie
• możliwość wykonania w formie zarówno eksperymentu uczniowskiego jak i pokazu demonstracyjnego

Zadania

• Pomiar temperatury otoczenia T0 ( w kelwinach) przed realizacją eksperymentu
• Określenie i porównanie zdolności emisyjnej wszystkich czterech ścian sześcianu Lesliego przy stałej, wysokiej temperaturze. W tym celu promieniowanie cieplne kostki Lesliego napełnionej wrzącą wodą mierzone jest za pomocą termostosu wg Molla
• Określenie i porównanie zdolności emisyjnej wszystkich czterech ścian sześcianu Lesliego w zależności od temperatury
• Sporządzenie wykresu mierzonego termonapięcia U jako funkcji bezwzględnej temperatury T wzgl. T4 – T04 dla każdej ze ścian sześcianu Lesliego oraz sprawdzenie poprawności prawa promieniowania cieplnego Kirchhoffa dla używanej w doświadczeniu kostki Lesliego na podstawie zmierzonych danych

Cele dydaktyczne

• Promieniowanie cieplne i zdolność emisyjna
• Prawo promieniowania cieplnego Kirchhoffa
• Sześcian Lesliego
• Ciało doskonale czarne i ciało szare