Техника
До какой температуры на открытом солнце летом может нагреться металл, окрашенный в матовый черный?
больше 100 точно
Больше 100* У нас палуба в море в южных широтах разогревалась до 80*
Ну, даже в наших широтах в астрономический летний ямный полдень, если направить лист металла перпендикулярно солнцу (чтоб не умножать на Косинус фи)) можно считать, что он получает мощность 1 киловатт на квадратный метр
Вся - поглощается
Остывает пусть только за счёт конвекции (хотя на самом деле будет завышенный результат, ИК-излучение у него будет вполне приличным, можно по Вину оценить, там 4 степень частоты)...
Конвекцию можно прикидывать по Ньютону-Рихману, - или взять какой-нибудь калькулятор для расчёта радиаторов - вы их наверняка лучше меня знаете))
Ветра нет, абсолютный штиль)))
тепловой поток dQ = α(t1-t2)
α = Nu·λвозд / L, где L - размер конструкции. Широта у нас пусть 60 градусов, тогда высота метровой пластины = Cos(60) = 0.5 метра
Число Грасгофа само зависит от температуры листа, но можно волевым решением предположить градусов 90 - там корень шестой степени, ошибка невелика: -)
Тогда число Грасгофа Gr = L3ρ2g·ΔTβ / μ2 = 7,25*10^9,
откуда критерий Нуссельта для температуры воздуха 20 градусов Nu=85.3
Получаем для α = 85,3*0,027 / 0.5 = 4,6
И температуру из уравнения 1000 Вт/м2*с=4.6(t - 20) получаем
t = 1000/4.6+20 = 237 градусов!
А, стоп. Поверхности-то листа две, t=120 C
Интересно, насколько будет меньше, если излучение учесть
Вся - поглощается
Остывает пусть только за счёт конвекции (хотя на самом деле будет завышенный результат, ИК-излучение у него будет вполне приличным, можно по Вину оценить, там 4 степень частоты)...
Конвекцию можно прикидывать по Ньютону-Рихману, - или взять какой-нибудь калькулятор для расчёта радиаторов - вы их наверняка лучше меня знаете))
Ветра нет, абсолютный штиль)))
тепловой поток dQ = α(t1-t2)
α = Nu·λвозд / L, где L - размер конструкции. Широта у нас пусть 60 градусов, тогда высота метровой пластины = Cos(60) = 0.5 метра
Число Грасгофа само зависит от температуры листа, но можно волевым решением предположить градусов 90 - там корень шестой степени, ошибка невелика: -)
Тогда число Грасгофа Gr = L3ρ2g·ΔTβ / μ2 = 7,25*10^9,
откуда критерий Нуссельта для температуры воздуха 20 градусов Nu=85.3
Получаем для α = 85,3*0,027 / 0.5 = 4,6
И температуру из уравнения 1000 Вт/м2*с=4.6(t - 20) получаем
t = 1000/4.6+20 = 237 градусов!
А, стоп. Поверхности-то листа две, t=120 C
Интересно, насколько будет меньше, если излучение учесть
Помести в прозрачный парник, +80 гарантировано, пример - салон автомобиля на солнце
Зависит от очень многих причин. Цифру вам никто точно не скажет. До 50С на юге - вполне (по опыту). Где то в пустыне - и больше. Наверное.
Рельсы вроде до 70-80 нагреваются (в средней полосе), а блестящие они только сверху, в основном как раз чёрные. На экваторе, может, и побольше.
Елена Фисенко
А если исключить рассеивание и поглощение солнечного света атмосферой (солнечная постоянная в вакууме - на Луне например) и конвекцию (по той же причине), размер объекта уменьшить до 20x20x20 cм, материал - аллюминий. Чтобы было понятно это фотоаппарат на груди американского астронавта якобы ступивщего на Луну в 1972 году. Хотелось бы понять до какой температуры нагрелась бы камера.
Смотря где.
50...70 минимум, темболее черный, может запросто и 100...
Там где вы живете - еле теплая.
если открытое солнце понимать дословно, то там, как на звезде нашей галактики, температура такая, что смысла окрашивать металл в темный цвет нет.
Похожие вопросы
- Температура поверхности на солнце
- Разница температур металла и воздуха
- Черный кот летом сильно на солнце нагревается Как остудить черного кота чтоб не перегрелся и не вышел из строя ?
- Эсли мы линзой расплавили кусочек олова, то Солнце от этого дополнительно остынет или нагреется?
- Чем отличается радиация солнца в открытом космосе(не на планете) и радиация ядерного взрыва?
- За сколько секунд резистор с сопротивлением 2 Ома нагрелся до температуры 60 C.
- Почему металл всегда холодный, даже при комнатной температуре, а дерево теплое
- Будет ли эффективнее обогрев, если покрасить батареи отопления в черную матовую краску?
- Где найти список цветных металлов? Или не черный- значит цветной? Тогда какие черные?
- а можно ли варить металл в открытом космосе?
зимой (порядка -20°С) чуть ли не обжигают, т. е. нагреваются где-то под +60 градусов.
это при солнышке чуть выше горизонта, ясном небе и безветрии.
есть нюанс.
внутри гаража брезентовый полог за воротами.