Zadanie Zadanie 7.5.24: Zdolność emisyjna a ochrona termiczna folii NRC

Punkty
2 pkt
Dział
Zjawiska cieplne · Ciepło
Trudność
Poziom trudności: łatwe
Zdolność emisyjna a ochrona termiczna koca termicznego (folii NRC).

Treść zadania

Podczas akcji ratunkowej kamera termowizyjna obserwuje dwie osoby o takiej samej temperaturze powierzchni ubrania t=32∘Ct=32^\circ\text{C} i powierzchni S=1,5 m2S=1{,}5\,\text{m}^2. Pierwsza ma ciemną odzież bawełnianą o emisyjności e1=0,95e_1=0{,}95. Jej całkowita moc wypromieniowana wynosi P1=700,6 WP_1=700{,}6\,\text{W}. Druga osoba wypromieniowuje P2=221,2 WP_2=221{,}2\,\text{W}. Przyjmij model ciała szarego: P=eσST4P=e\sigma ST^4, gdzie TT jest temperaturą w kelwinach, a σ=5,67⋅10−8 Wm2⋅K4\sigma=5{,}67\cdot10^{-8}\,\frac{\text{W}}{\text{m}^2\cdot\text{K}^4}. Zakładamy, że kamera podaje całkowitą moc emisji, a odbite promieniowanie otoczenia i zakres widmowy kamery pomijamy. **a)** Oblicz emisyjność e2e_2 okrycia drugiej osoby. **b)** Wyjaśnij, co wynik sugeruje o właściwościach powierzchni. Podaj możliwy przykład takiej powłoki, ale oceń, czy sama emisyjność pozwala jednoznacznie ustalić materiał. Wyjaśnij, jak niska emisyjność wpływa na radiacyjne straty ciepła.

Odpowiedź i wynik końcowy

**a)** e2≈0,30e_2\approx0{,}30 **b)** Wynik wskazuje na powierzchnię o mniejszej emisyjności niż bawełna; możliwym przykładem jest powłoka metalizowana, taka jak w folii NRC. Sama wartość e2e_2 nie identyfikuje jednoznacznie materiału. Dla nieprzezroczystej powierzchni R≈1−e2≈0,70R\approx1-e_2\approx0{,}70, więc znaczna część promieniowania cieplnego jest odbijana, co ogranicza straty przez promieniowanie. Nie oznacza to ograniczenia strat przez przewodzenie ani konwekcję.