Straling en geleiding in vacuum

Henk stelde deze vraag op 06 oktober 2006 om 20:15.

Ik ben bezig met een ontwerp, waarbij een folie in het vacuum verwarmd wordt. Zonder koeling zal deze gaan smelten, zo niet sublimeren. De warmte kan afgevoerd worden dmv geleding (wet van fourier) en dmv straling (wet van Stefan-Boltzman). Nu blijkt uit (enkel geleidingsberekening) dat de folie veel te heet wordt. Mijn vraag is welke temperatuur moet ik gebruiken in de formule E=sigmaxT^4. Ik ben me er namelijk van bewust dat de toegevoerde warmte (W) via straling en geleiding afgevoerd zal moeten worden, alleen weet ik niet goed hoe ik deze twee combineren moet.

Mvg,

 Henk

 

Reacties

Jaap op 06 oktober 2006 om 21:04

Dag Henk,
In een echt vacuüm is geen medium dat voor geleiding kan zorgen. In een vacuüm is dan ook geen warmtetransport via geleiding mogelijk. Warmte kan alleen worden afgegeven via straling (of als gevolg van een faseverandering of een chemische reactie).
Volgens de wet van Stefan-Boltzmann zendt een zwart lichaam straling uit met een vermogen P=A×σ×T^4. Hierin is A het oppervlak van het lichaam en is σ de constante van Stefan-Boltmann. T is de absolute temperatuur van het oppervlak van het lichaam, in kelvin.
Overigens is het de vraag of de folie kan worden beschouwd als een zwart lichaam. Dat hangt af van de materiaalsoort, de kleur en de ruwheid van het oppervlak. Voor een niet-zwarte straler geldt P=ε×A×σ×T^4 met ε is de emissiviteit van het oppervlak.
Voor het vermogen dat aan de folie wordt toegevoerd, is niet alleen de eventuele directe verhitting van belang, maar ook het stralingstransport van de omgeving naar de folie. Hiervoor geldt een analoge formule.
Groeten, Jaap Koole

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft zevenentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)