【問題】為何黑色散熱快?


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為什麼會有顏色?

因為有光

而那個東西吸收其他顏色的色光

反射自己本身顏色的色光

然後眼睛接受到色光 你才能看到顏色

可能有點抽象 舉個例子來說

橘子是橘色的 光照到橘子上

橘子吸收其他顏色的光 只反色橘光

大概就是這樣

然後光也是能量的一種

能吸收越多顏色的光

表示吸收的能量越大

白色則是將光全部反射不吸收

黑色則是將光全部吸收不反射

印象中白色還是會吸收部分能量 但是會比黑的物質吸收的來的小

也就是

白色吸收最少能量

黑色吸收最多能量

單位時間內吸收的能量多

溫度上升也會比較快

我只會解釋吸熱快Orz

散熱快就等高人來解釋了

印象中有聽老師說過

容易吸收輻射熱的物質

也比較容易放出輻射熱

但是沒有解釋過原因

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快速吸熱的同時,溫度會升高,同時因為溫度較高而造成快速散熱。

假使是吸熱快、散熱慢,這樣就無法達成熱平衡,溫度會不斷升高,可想而知這種物質不可能存在。

說的滿有道理

好比木塊或鐵塊

木塊吸熱散熱都比較慢

而鐵塊散熱吸熱都比較快

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說的滿有道理

好比木塊或鐵塊

木塊吸熱散熱都比較慢

而鐵塊散熱吸熱都比較快

比熱跟這邊講的顏色一點關係都沒有

你可能把比熱的意義誤解了,

比熱 = Q/m‧(T的變化量)

也就是讓1克的物質上升1度C所需要的能量,

比熱的決定因素是溫差、物質狀態等,主要都是分子壓力的差別。

木塊吸散熱沒有比鐵塊慢,

而是因為提供較少的熱量就能讓鐵塊上升一度C,

你說的情形是固定加熱功率(T/t)狀況下的觀察!

在一般情況下,

你只能說上升同樣的溫度差時,

木塊吸收的熱量會比鐵塊多。

5.67*10^8*(T1-T2)^4

如果我沒背錯的話,這是物體輻射的公式。

T1是本身溫度,T2是背景溫度,這應該很容易就看得出來「溫度越高,散熱越快」吧

應該為(T1四次方)-(T2四次方)

物體輻射公式‧Stefan's Law:

534e81069048d35da8650da3e09eb147.png

圖片取自維基百科。

P是輻射功率,也就是每秒放出/吸收的能量,即為能量變化速率,

T是絕對溫度, ρ是常數 = 5.669 x 10^(-2) W/m^2‧ K^4

然後是關鍵,e,輻射的放出率,相等於吸收率,

它是由物體的表面性質決定的,跟是什麼物質無關,

e的值介於0跟1之間。

雖然不甚正確,不過可以說黑色的e=1,

也就是吸收/放出 100%。

而其他顏色的e值都比黑色小。

這是個由實驗數據導出的經驗公式。

說了這麼多,

為什麼黑色散熱快呢?

在同樣的面積、同樣的環境溫度下,

輻射功率的快慢決定於顏色,也就是那個e值,

黑色的e值最大,所以吸散熱最快。

再次強調,顏色跟比熱一點關係都沒有。

比熱的決定因素是溫差、物質狀態等,主要都是分子壓力的差別。

以上。如有錯誤還請更正。

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參考資料:

◎大學普物課本(Serway Jewett 6th ed.)

◎詢問教授的回答

◎維基百科

http://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=%E6%AF%94%E7%86%B1&variant=zh-tw#.E5.9B.A0.E7.B4.A0

http://en.wikipedia.org/wiki/Stefan-Boltzmann_law

◎個人理解之後的解釋

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  • 3 weeks later...
快速吸熱的同時,溫度會升高,同時因為溫度較高而造成快速散熱。

假使是吸熱快、散熱慢,這樣就無法達成熱平衡,溫度會不斷升高,可想而知這種物質不可能存在。

這個回答好像跟題目意思不同?

散熱的快慢 應該是指兩物體在相同溫度才能比較吧?

題目會這樣問 應該就是旨在同樣的溫度下 而不是說不同溫度不是嗎

(雖然我也不知道答案)

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