ответ: Оптический нагрев поглощающей среди. Быстрый нагрев поверхности металла лазерным импульсом. Лазерный отжиг полупроводников. Светореактивное давление. Лазерное сверхсжатие вещества. Физические принципы лазерного термоядерного синтеза.Оптический нагрев поглощающей среды. С тепловым действием оптического излучения — превращением энергии светового поля в тепло — мы хорошо знакомы из повседневного опыта. Концентрируя солнечное излучение с линз или зеркал, можно сильно нагреть поглощающее свет тело. В современных “солнечных печах” метачл удается нагреть до температур в несколько тысяч градусов — предел достижимой температуры ставят законы термодинамики. Тепловое действие солнечного излучения успешно используется в энергетике. Регистрация теплового действия может быть положена в основу прямых измерений энергии и мощности света.Физика теплового действия света Световая волна возбуждает движение свободных и связанных зарядов в среде. Кинетическая энергия зарядов частично рассеивается при столкновениях зарядов с другими частицами, при взаимодействии с колебаниями решетки в кристалле и т. п., превращаясь в конечном счете в тепло. В результате температура среды повышается.Интенсивность же световой волны, в соответствии с законом сохранения энергии, уменьшается по мере увеличения расстояния, пройденного ею в среде, т. е. возникает поглощение света. Во многих случаях процесс поглощения бегущей волны описывается законом БугераI(z) ~ 10 exp(-Sz). (Д2.1)Величина S, имеющая размерность см-1, называется коэффициентом поглощения. На расстоянииЬ0 = 6- (Д2.2)называемом глубиной поглощения, интенсивность света уменьшается в е раз.Тепловые процессы в поглощающей свет среде описываются уравнением теплопроводности. Величина приращения температуры в некоторой точке среды T(t, х, у, z) удовлетворяет уравнению^Ж = ж(0 + 0 + Ш + (1“Л)"ое"'’' W2-3)где р — плотность, Ср — теплоемкость, х — коэффициент теплопроводности,R — коэффициент отражения.Поглощение света вызывает появление распределенных источников тепла. Выделение энергии в некоторой точке приводит к росту температуры среды СО скоростью ~ 51о/(рСр). С этим процессом, однако, конкурирует процесс растекания тепла (термодиффузии), скорость которого пропорциональна
Равнение теплового баланса: Q1=Q2 Количество теплоты, выделяемое при сгорании нефти: Q1=lm=pVl, где l -удельная теплота сгорания нефти; m=pV — масса нефти; р — плотность нефти; V — объем нефти Количество теплоты, которое необходимо затратить на нагревания стали от начальной температуры Т1=10 С до температуры плавления Т2=1360 С и на плавление стали массы m0=500 кг: Q2=ncm0(T2-T1)+l1m0, где m0 — масса стали; с — удельная теплоемкость стали; l1 — удельная теплота плавления стали; n — кпд печи Тогда, lpV=m0*(nc(T2-T1)+l1 Отсюда объем расходуемой нефти равен: V=(m0/pl)*(nc(T2-T1)+l1)=(500/950*4.61e+7)*(0.5*500*1350+2.7e+5)=0.0069 м3=6.9 л
ответ: Оптический нагрев поглощающей среди. Быстрый нагрев поверхности металла лазерным импульсом. Лазерный отжиг полупроводников. Светореактивное давление. Лазерное сверхсжатие вещества. Физические принципы лазерного термоядерного синтеза.Оптический нагрев поглощающей среды. С тепловым действием оптического излучения — превращением энергии светового поля в тепло — мы хорошо знакомы из повседневного опыта. Концентрируя солнечное излучение с линз или зеркал, можно сильно нагреть поглощающее свет тело. В современных “солнечных печах” метачл удается нагреть до температур в несколько тысяч градусов — предел достижимой температуры ставят законы термодинамики. Тепловое действие солнечного излучения успешно используется в энергетике. Регистрация теплового действия может быть положена в основу прямых измерений энергии и мощности света.Физика теплового действия света Световая волна возбуждает движение свободных и связанных зарядов в среде. Кинетическая энергия зарядов частично рассеивается при столкновениях зарядов с другими частицами, при взаимодействии с колебаниями решетки в кристалле и т. п., превращаясь в конечном счете в тепло. В результате температура среды повышается.Интенсивность же световой волны, в соответствии с законом сохранения энергии, уменьшается по мере увеличения расстояния, пройденного ею в среде, т. е. возникает поглощение света. Во многих случаях процесс поглощения бегущей волны описывается законом БугераI(z) ~ 10 exp(-Sz). (Д2.1)Величина S, имеющая размерность см-1, называется коэффициентом поглощения. На расстоянииЬ0 = 6- (Д2.2)называемом глубиной поглощения, интенсивность света уменьшается в е раз.Тепловые процессы в поглощающей свет среде описываются уравнением теплопроводности. Величина приращения температуры в некоторой точке среды T(t, х, у, z) удовлетворяет уравнению^Ж = ж(0 + 0 + Ш + (1“Л)"ое"'’' W2-3)где р — плотность, Ср — теплоемкость, х — коэффициент теплопроводности,R — коэффициент отражения.Поглощение света вызывает появление распределенных источников тепла. Выделение энергии в некоторой точке приводит к росту температуры среды СО скоростью ~ 51о/(рСр). С этим процессом, однако, конкурирует процесс растекания тепла (термодиффузии), скорость которого пропорциональна
Q1=Q2
Количество теплоты, выделяемое при сгорании нефти:
Q1=lm=pVl,
где l -удельная теплота сгорания нефти; m=pV — масса нефти; р — плотность нефти; V — объем нефти
Количество теплоты, которое необходимо затратить на нагревания стали от начальной температуры Т1=10 С до температуры плавления Т2=1360 С и на плавление стали массы m0=500 кг:
Q2=ncm0(T2-T1)+l1m0,
где m0 — масса стали; с — удельная теплоемкость стали; l1 — удельная теплота плавления стали; n — кпд печи
Тогда,
lpV=m0*(nc(T2-T1)+l1
Отсюда объем расходуемой нефти равен:
V=(m0/pl)*(nc(T2-T1)+l1)=(500/950*4.61e+7)*(0.5*500*1350+2.7e+5)=0.0069 м3=6.9 л