وحدة الإشعاع الحراري ZT0007، طاولة تدريب مدرسية، معدات مختبر مدرسي، معدات تدريب حراري تعليمية١. نظرة عامة على المنتج
١.١ نظرة عامة
جهاز اختبار نقل الطاقة الإشعاعية ZT 0007 هو جهاز تدريب وتعليم يستخدمه المختبر للتحقق من تغيرات نقل الطاقة الإشعاعية. يحتوي الجهاز على مصدرين للإشعاع: مشع وباعث ضوئي (يمكن تعديل قدرة الإشعاع). يتم الكشف عن الإشعاع الحراري بواسطة مصفوفة حرارية، ويتم تسجيل الإشعاع الضوئي بواسطة مقياس ضوئي. يتم تركيب عناصر بصرية مختلفة على المنصة البصرية بين الباعث والكاشف، ويمكن قراءة المسافة بين كل عنصر بصري من المسطرة الموجودة على طول المنصة البصرية. يمكنك تدوير مقياس الإضاءة لدراسة كيفية تأثير زاوية السقوط على شدة الإشعاع. تُستخدم المكونات البصرية المتوافقة لدراسة الانعكاس والامتصاص والنفاذية لمواد مختلفة عند أطوال موجية ودرجات حرارة مختلفة. يمكن للتجارب التحقق من قانون كيرشوف للإشعاع، وقانون ستيفان-بولتزمان، وقانون لامبرت للمسافة والاتجاه، وقوانين نقل الحرارة الأساسية الأخرى. يتم عرض القيمة المقاسة مباشرة على مكبر القياس بصيغة رقمية، أو يمكن نقلها مباشرة إلى قسم الكمبيوتر عبر منفذ USB لمزيد من المعالجة.
1.2 الميزات
تستطيع منصة التجارب ZT0007 لنقل الطاقة الإشعاعية قياس كثافة تدفق الحرارة الإشعاعية بدقة والتحقق من القوانين الأساسية لنقل الحرارة الإشعاعية السطحية؛
يمكن تعديل زاوية قدرة مصدر الإشعاع في منصة التجارب بسلاسة وبشكل مستمر؛
طاولة التجارب مزودة بلوحة سوداء ولوحة بيضاء ومرشح لمحاكاة أسطح إشعاعية مختلفة مثل الجسم الأسود والجسم الأبيض والجسم الشفاف؛
يتم عرض البيانات العابرة أثناء تغيير منضدة العمل مباشرةً على مكبر القياس بصيغة رقمية؛
يمكن أيضًا نقل بيانات الكميات الفيزيائية المختلفة أثناء عملية تغيير منضدة العمل إلى جهاز الكمبيوتر عبر منفذ USB لمزيد من المعالجة؛
2.1 الإشعاع الحراري ونقل الحرارة بالإشعاع
2.1.1 مفهوم الإشعاع الحراري
الإشعاع الحراري ظاهرة يشع فيها الجسم موجات كهرومغناطيسية نتيجةً لدرجة حرارته. وهو أحد طرق نقل الحرارة الثلاث. جميع الأجسام التي تزيد درجة حرارتها عن الصفر المطلق قادرة على إنتاج إشعاع حراري. كلما ارتفعت درجة الحرارة، زادت الطاقة الإشعاعية الكلية وزادت مكونات الموجات القصيرة. يُعد طيف الإشعاع الحراري متصلاً، ويتراوح نطاق أطواله الموجية نظريًا من الصفر إلى ما لا نهاية. يعتمد الإشعاع الحراري عمومًا على الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء ذات الأطوال الموجية الأطول للانتشار. ولأن انتشار الموجات الكهرومغناطيسية يتطلب وجود وسط، فإن الإشعاع الحراري هو الطريقة الوحيدة لنقل الحرارة في الفراغ.
تُثار الموجة الكهرومغناطيسية للإشعاع الحراري عند تغير حالة الحركة الحرارية للجسيمات المجهرية داخل الجسم. طالما أن درجة حرارة الجسم أعلى من الصفر، فإنه سيحول الطاقة الحرارية إلى طاقة إشعاعية ويشعها للخارج. في الوقت نفسه، سيستمر الجسم في امتصاص الإشعاع الحراري المنبعث من الأجسام المحيطة به، مُعيدًا توليد الطاقة الإشعاعية المحولة إلى حرارة. يشير انتقال الحرارة الإشعاعي إلى التأثير الكلي للإشعاع والامتصاص المتبادل بين الأجسام. عندما يكون الجسم في حالة توازن حراري مع البيئة، فإن الإشعاع الحراري على سطحه لا يزال مستمراً، لكن صافي انتقال الحرارة الإشعاعي يساوي صفرًا.
