有關月麵立方體溫度的計算的補充:計算忽略了什麽因素?

有關月麵立方體溫度的計算的補充:計算忽略了什麽因素?

我們依據的公式:

輻射能量 = 吸收能量
輻射能量 = 吸收太陽的直射能量 + 吸收太陽經月麵的反射能量 + 吸收月麵的輻射能量

不要忘了我們計算算溫度之前的共識,也就是假設條件:
1)絕對黑體
2)不考慮地球,月球的反射能量
3)物體等溫,換句話說,物體內部熱傳導不需要時間。

隨著討論的深入,第二條假設已經不存在了。第三條由於我們用的是鋁這種熱的良導體,這種假
設是很合理的,近似程度也是足夠高的。

可以討論的是絕對黑體的假設。這個就要多說兩句了。

實際物體和絕對黑體的差別之一,就是同樣溫度下,實際物體經表麵對外界的輻射能量要小於絕
對黑體,兩者之比稱為發散係數(Emissivity)ε。顯然,對絕對黑體,發散係數ε為1。

實際物體和絕對黑體的另一個差別,就是在同樣的外界輻射下,實際物體經表麵吸收外界的輻射
能量要小於絕對黑體,兩者之比稱為吸收係數(Absorptivity)α。顯然,對絕對黑體,吸收係數
α為1。

這樣,我們上述的計算等式,左邊應該乘上ε,右邊所有三項都應該乘上α。為什麽我故意忽略
了?這是因為作為相機表麵的sand-blasted處理過的鋁,這兩個係數相同,都是0.20。

其實我的計算還有一些假設條件,隻是這些條件實在太近似了,實際上不值得考慮。比如:
1)計算中假設深空溫度是絕對零度,實際上這個溫度是2.7K。
2)月麵向外輻射,是按絕對黑體計算的。實際上月麵的發散係數ε,等於0.95,很接近1,就
是說很接近絕對黑體的情形,如果一定要考慮這一點,那麽上麵公式右邊的第三項,要乘上0.95。

最後我還要重新帖一下一開始的那張,沒有引起大家足夠重視的,來自歐空局的表。可以看出,
一個在地球軌道的物體,受陽光照射,表麵塗料的不同,其平衡之後的溫度可以有多麽大的不同。
實際上,物體的溫度取決於吸收係數與發散係數之比,即α/ε。表裏的溫度,都是根據α/ε的
值而升降的。理解起來很簡單,吸熱多散熱少,溫度就高;吸熱少散熱多,溫度就低。這個溫度
可以很低,低過你的直觀想象。

 

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 -TBz

所有跟帖: 

對,基本讚同~你的稻草就是那根歐空局的表,有沒有那位大拿能找到旁證? -qiasini- 給 qiasini 發送悄悄話 (370 bytes) () 11/22/2011 postreply 23:11:16

我的計算和積分都是基於你所說的漫輻射麵的情形。、 -TBz- 給 TBz 發送悄悄話 TBz 的博客首頁 (93 bytes) () 11/22/2011 postreply 23:40:49

你的積分元裏要去掉輻射源SIN衰減項,才是漫輻射~你用的是LAMBERT LAW,不是漫輻射~ -qiasini- 給 qiasini 發送悄悄話 (0 bytes) () 11/23/2011 postreply 00:22:05

Lambert定律也稱為餘弦定律。這個餘弦,就是我積分裏的SIN衰減項 -TBz- 給 TBz 發送悄悄話 TBz 的博客首頁 (190 bytes) () 11/23/2011 postreply 00:42:40

你對照看一下你資料裏的圖:漫輻射(資料裏有粘土的例子)是空間近似各向同性,不論垂直否~ -qiasini- 給 qiasini 發送悄悄話 (46 bytes) () 11/23/2011 postreply 00:46:15

回複:你對照看一下你資料裏的圖:漫輻射(資料裏有粘土的例子)是空間近似各向同性,不論垂直否~ -TBz- 給 TBz 發送悄悄話 TBz 的博客首頁 (117 bytes) () 11/23/2011 postreply 01:01:43

仔細重看了遍資料,你說的是對的,不能沒有SIN率減項~ -qiasini- 給 qiasini 發送悄悄話 (55 bytes) () 11/23/2011 postreply 09:48:42

俺舉個簡單例子,老J地球上的家裏就能做實驗驗證: -qiasini- 給 qiasini 發送悄悄話 (207 bytes) () 11/23/2011 postreply 10:18:05

假設還是錯了,試驗結果無意義。 -TBz- 給 TBz 發送悄悄話 TBz 的博客首頁 (350 bytes) () 11/23/2011 postreply 10:24:37

合子內部你放腦白金都沒事~把熱水瓶內膽起看做一個獨立係統~ -qiasini- 給 qiasini 發送悄悄話 (47 bytes) () 11/23/2011 postreply 10:33:18

問你一個問題,實際物體和絕對黑體在月麵同樣條件下,那個溫度高? -iwbb- 給 iwbb 發送悄悄話 iwbb 的博客首頁 (0 bytes) () 11/23/2011 postreply 05:26:55

我感覺我這個帖子白寫了 -TBz- 給 TBz 發送悄悄話 TBz 的博客首頁 (462 bytes) () 11/23/2011 postreply 08:23:51

因為你太辯證法,不是形而上學!哪個高?哪個低?不能寫兩三個字嗎? -iwbb- 給 iwbb 發送悄悄話 iwbb 的博客首頁 (203 bytes) () 11/23/2011 postreply 08:34:43

我已經說到這種程度了,這麽簡單的推算,難道你自己不會? -TBz- 給 TBz 發送悄悄話 TBz 的博客首頁 (0 bytes) () 11/23/2011 postreply 09:20:59

還真不會! -iwbb- 給 iwbb 發送悄悄話 iwbb 的博客首頁 (0 bytes) () 11/23/2011 postreply 10:04:49

算了算了,我還是直接告訴你吧 -TBz- 給 TBz 發送悄悄話 TBz 的博客首頁 (1911 bytes) () 11/23/2011 postreply 09:46:14

謝!交流是有用滴,也好滴!那宇航服呢?應該比絕對黑體低吧? -iwbb- 給 iwbb 發送悄悄話 iwbb 的博客首頁 (0 bytes) () 11/23/2011 postreply 10:03:51

有關宇航服 -TBz- 給 TBz 發送悄悄話 TBz 的博客首頁 (158 bytes) () 11/23/2011 postreply 11:58:49

明白!但是算了絕對黑體就對環境有個概念,比如說宇航服的空調和取暖功率需要 -iwbb- 給 iwbb 發送悄悄話 iwbb 的博客首頁 (0 bytes) () 11/23/2011 postreply 13:24:28

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