امثلة لاحتساب الطاقة :
-
تختلف
مصادر الطاقة في السرعة التي تستطيع بها هذه المصادر نقل الطاقة الموجودة لديها،
أو تحويلها من شكل إلى آخر. ويسمى المعدل الزمني لانتقال الطاقة بالقدرة،
القدرة = كمية الطاقة ÷ الزمن
مثال: القدرة الإشعاعية للشمس = 3.9 × 10^26 واط.
تدفق الطاقة يعبر عن قدرة النظام على وحدة المساحة.
التدفق = القدرة ( بالواط) ÷ المساحة
( الوحدة بالمتر المربع ) يرمز للتدفق
بالرمز Ф
وبتعويض القدرة يصبح القانون : التدفق = الطـاقـة ÷ (الزمن × المساحة )
فالطاقة = التدفق × الزمن × المساحة ......................................................... تقاس كمية الطاقة بوحدة (جول)
وحدة التدفق بالجول/ ث. م^ 2، (وحدة الزمن ثانية، وحدة المساحة متر2) .
-
تختلف
طرق حساب التدفق للجسم المشع , اما التعويض مباشر من خلال التدفق = القدرة/
المساحة.
او من اشتقاق قانون ( ستيفان- بولتزمان) ........................... س = σ م د 4 ε
في التدفق الإشعاعي س = Ф × المساحة ..................... إذاً Ф = س/م
وعليه فإن .................................................................Ф = ε σ د 4 .
حيث ان :
ε : أيبسلون - الإشعاعية للجسم.
σ : سيجما- ثابت
ستيفان- بولتزمان = 5.67 × 10 ^-8.
د :
درجة الحرارة بوحدة كلفن ( سْ + 273 = ك ).
الرموز ( ε,
Ф, σ, λ ) هي احرف لاتينية .
ملاحظة هامة قد نحتاج استخدام قانون فين لاستخراج درجة حرارة الجسم
المشع في حالة تم إعطاء الطول الموجي λذ.
د = ثابت فين ÷ λذ
-
تحسب
زاوية سقوط الأشعة على السطح من الجسم المشع والذي تدفقه الإشعاعي Ф * كما
يلي:
Ф = Ф * × جتا زاوية سقوط الأشعة (المحصورة بين
الشعاع الساقط والعمود الوهمي المقام على السطح).
من قانون التربيع العكسي الذي
يربط بين كمية التدفق والمسافة :
Ф2 / 1Ф = ف1 ^2/ ف2 ^2
-
من التعامل مع ما وصل من قيمة تدفق الشمس
(الثابت الشمسي) من طاقة إلى سطح الأرض. ننتبه أولاً لعامل الزمن.
نحسب التدفق الواصل لسطح الأرض بعد الانتباه لتأثير الغلاف الجوي على
التدفق.
نحسب التدفق الممتص ويعتمد ذلك على طبيعة السطح.
التدفق الممتص= التدفق الواصل× الامتصاصية.
ثم نعوض في قانون الطاقة الوارد ذكره سابقاً.
-
التدفق
المنعكس= التدفق الواصل× الانعكاسية.
تدفق الطاقة الواصل لا يعتمد على مساحة السطح، بينما قيمة الطاقة
الممتصة لها علاقة مباشرة مع المساحة والزمن والتدفق الممتص من السطح حسب القوانين
السابقة.
-
لحساب
الثابت الشمسي
الثابت الشمسي = كمية ما تشعه الشمس من الطاقة في الثانية الواحدة
مساحة الكرة التي مركزها الشمس ونق لها متوسط بعد الارض عنها
بالأمتار.
= قدرة الشمس ( 3.9 × 10 26 واط ) ÷ 4 Л نق 2 .
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق