Естественные науки
Насколько снижается температура, если если лампа светит в два раза меньше?
Задачка по физике. Допустим, настольная лампа накаливания мощностью 100 ватт освещает и нагревает некий предмет на сколько-то градусов. Как узнать, какой будет температура нагрева тела, если мощность лампы убавить в два раза при прочих равных условиях? На первый взгляд вроде в два раза, но ведь шкала по Цельсию начинается не с абсолютного ноля.
очень просто:
(температура предмета - температура окружающей среды) / 2
неважно, цельсий или кельвин
(температура предмета - температура окружающей среды) / 2
неважно, цельсий или кельвин
это нелинейная задача, когда лампа светит и греет предмет его температура повышается и на определенном этапе стабилизируется- когда подвод теплоты и отвод в окружающее пространство сравниваются, зависит и от окружающей температуры и от наличия стенок и от движения воздуха и от материалов конструкции и от всего нелинейно так что хрен его зднает- нада пробывать аднака в конкретных условиях
Температура перестанет изменяться, когда тело будет отдавать в окружающее пространство столько энергии, сколько получать от лампы.
Если бы обмен происходил только за счёт излучения, то излучается мощность:
P = kT^4, где k - коэффициент пропорциональности, равный произведению коэффициента поглощения (степени черноты тела) , площади поверхности тела и постоянной Стефана-Больцмана.
Т. е. при уменьшении мощности лампы (то бишь освещённости тела) в два раза, равновесная температура (абсолютная) уменьшится в 2^0,25 = 1,19 раза, т. е. на 16% (1/1,19 = 0,84).
Допустим, что температура тела близка к комнатной - около 300 К, тогда 16% - это около 48 градусов.
P.S. на деле есть ещё теплообмен с воздухом, так что расчёт только для примера.
Если бы обмен происходил только за счёт излучения, то излучается мощность:
P = kT^4, где k - коэффициент пропорциональности, равный произведению коэффициента поглощения (степени черноты тела) , площади поверхности тела и постоянной Стефана-Больцмана.
Т. е. при уменьшении мощности лампы (то бишь освещённости тела) в два раза, равновесная температура (абсолютная) уменьшится в 2^0,25 = 1,19 раза, т. е. на 16% (1/1,19 = 0,84).
Допустим, что температура тела близка к комнатной - около 300 К, тогда 16% - это около 48 градусов.
P.S. на деле есть ещё теплообмен с воздухом, так что расчёт только для примера.
Если исключить все другие факторы (из "педагогических" соображений) , то ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ НАГРЕВ уменьшится в два раза.
Например. Тело имеет температуру 15 С (градусов цельсия здесь и далее) .
Включили лампочку и тело нагрелось до 55 градусов. Относительный нагрев составил 55-15=40. Значит, если лампочка будет светить с в два раза уменьшенной мощностью, то относительный нагрев уменьшится в два раза и составит 40/2=20 (градусов) . Если обычная температура тела была 15, то при включении лампочки с уменьшенной в два раза мощностью, станет 15+20=35 градусов!
Например. Тело имеет температуру 15 С (градусов цельсия здесь и далее) .
Включили лампочку и тело нагрелось до 55 градусов. Относительный нагрев составил 55-15=40. Значит, если лампочка будет светить с в два раза уменьшенной мощностью, то относительный нагрев уменьшится в два раза и составит 40/2=20 (градусов) . Если обычная температура тела была 15, то при включении лампочки с уменьшенной в два раза мощностью, станет 15+20=35 градусов!
объяснение точно не помню, но с интитута помню, что при изменении мощности в два раза температура изменитсяв квадрат.
Похожие вопросы
- Как создается цветовая температура в диодных лампах или смартфонах? Это напряжение, сила или люминофор (длина волны)?
- При обдуве предмета его температура снижается или увеличивается и почему ?
- Почему две лампы по 60 вт светят темнее, чем одна в 100 вт?
- Почему уф лампы мы видим как светят, хотя излучение невидимое
- Если светить лампой в тонкую трубу, это считается поляризацией?
- "Ультрафиолетовые лампы" (лампы чёрного света)
- Кто-то замерял уровень ионов возле солевой лампы? (розовый галит)
- Что делать если разбилась ртутная лампа, насколько это опасно?
- Реально ли преимущество светодиодных ламп над энергосберегающими или лампами накаливания?
- Как рассчитать КПД светодиодной лампы Маxus из того, что написано на коробке от лампы ? (12 ватт, 1200 люмен)