第6章 熱輻射基礎(chǔ).ppt

1、2020/10/6,1,第六章 熱輻射基礎(chǔ),6-1 熱輻射的基本概念 6-2 黑體輻射和吸收的基本性質(zhì) 6-3 實(shí)際物體的輻射和吸收,2020/10/6,2,6-1 熱輻射的基本概念,熱輻射在機(jī)理上與導(dǎo)熱、對流有根本的不同。 導(dǎo)熱與對流是由于物質(zhì)微觀粒子的熱運(yùn)量和物體的宏觀運(yùn)動所造成的能量轉(zhuǎn)移。 熱輻射是由于物質(zhì)的電磁運(yùn)動所引起的能量的傳遞。（分子和原子振動的結(jié)果。）,2020/10/6,3,輻射是電磁波傳遞能量的現(xiàn)象。 電磁輻射的波長范圍很廣，從長達(dá)數(shù)百米的無線電波到小于10-14米的宇宙射線。 由于熱的原因而產(chǎn)生的電磁輻射稱為熱輻射。熱輻射為 之間的波長部分。,電磁波的波譜,2020/10

2、/6,4,在工業(yè)上所遇到的溫度范圍內(nèi)（2000K以 下），最感興趣的是波長約從0.38m到0.76m的可見光和波長從可見光譜的紅端之外延伸到1000m的紅外線。 有時以波長25m為界，又將紅外線區(qū)分為近紅外區(qū)和遠(yuǎn)紅外區(qū)。,電磁波的波譜,2020/10/6,5,只要物體的溫度高于0K，物體總是不斷地把熱能變化輻射能，向外發(fā)出熱輻射。同時，物體也不斷地吸收周圍物體投射到它上面的熱輻射，并把吸收的輻射能重新轉(zhuǎn)變成熱能。輻射換熱就是指物體之間相互輻射和吸收的總效果。 一個物體如果與另一個物體相互能夠看得見，那么它們之間就會發(fā)生輻射熱交換。 而交換的輻射換熱量不僅與兩個物體的溫度有關(guān)，而且與物體的形狀大

3、小和相互位置有關(guān)，同時還與物體所處環(huán)境密切相關(guān)。,2020/10/6,6,當(dāng)熱輻射的能量投射到物體表面上時，會發(fā)生吸收、反射和穿透現(xiàn)象。若外界單位時間投射到單位物體表面上的總能量為G（即投入輻射），被物體吸收部分為G，被物體反射部分為G，穿透物體部分為G。按能量守恒定律有：,或,2020/10/6,7,各部分百分?jǐn)?shù)G/G 、 G/G 、G/G 分別稱為該物體對投入輻射的吸收比 、反射比和透射比 ，于是,（1）對于固體和液體：當(dāng)熱輻射投射到固體或液體表面時，一部分被反射，其余部分在很薄的表面層內(nèi)就吸收完了，所以可以把它們的吸收和反射視為一個表面過程，因此固體和液體的熱輻射是表面輻射。 由于熱射線

4、不能穿過固體和液體，因此可認(rèn)為透射比 =0。,固、液體：吸收能力大的物體其反射本領(lǐng)就小。,（2）對于氣體：當(dāng)熱輻射投射到氣體時，氣體對輻射能幾乎沒有反射能力，可認(rèn)為反射比=0。氣體對熱射線的吸收和穿透是在空間中進(jìn)行的，其自身的輻射也是在空間中完成的。因此氣體的熱輻射是容積輻射，其表面狀況則無關(guān)緊要。,2020/10/6,9,由于不同物體的吸收比、反射比和透射比因具體條件不同差別很大，給熱輻射的計算帶來很大困難。為使問題簡化，定義一些理想物體：,透射比= 1的物體稱為透明體。實(shí)際中完全的透明體是不存在的，但在一定條件下，如玻璃材料對于可見光，或空氣對于紅外線，都可視為透明體。 反射比= 1物體稱

5、為白體（具有漫反射的表面）或鏡體（具有鏡反射的表面）。 物體表面是漫反射還是鏡反射，這要取決于物體表面相對于輻射波長的表面粗糙程度。,2020/10/6,10,當(dāng)表面的不平整尺寸遠(yuǎn)小于投入輻射的波長時，形成鏡面反射，此時入射角等于反射角。鏡反射表面的自身輻射也是鏡發(fā)射的。高度磨光的金屬板會形成鏡反射。 當(dāng)表面的不平整尺寸與投入輻射的波長同一量級時，形成漫反射。這時從某一方向投射到物體表面上的輻射向空間各方向反射出去。漫反射表面的自身輻射也是漫發(fā)射的。,對全波長范圍的熱輻射能完全鏡反射或漫反射的實(shí)際物體不存在，絕大多數(shù)材料在工業(yè)溫度范圍（2000K）內(nèi)可近似于漫反射。,2020/10/6,11,

6、吸收比 = 1的物體，稱為絕對黑體，簡稱黑體。黑體將所有投射在它上面的一切波長和所有方向上的輻射能全部吸收，在所有物體之中，它吸收熱輻射的能力最強(qiáng)。黑體可以用來作為比較實(shí)際物體發(fā)射輻射能的標(biāo)準(zhǔn)。處理實(shí)際物體輻射問題的思路就是：在研究黑體輻射的基礎(chǔ)上，將實(shí)際物體的輻射與黑體輻射相比較，從中找出其與黑體輻射的偏離，然后確定必要的修正系數(shù)。,2020/10/6,12,盡管自然界并不存在黑體，用人工方法可以制造出十分接近于黑體的模型：選用吸收比小于1的材料制造一個空腔，并在空腔壁面上開一個小孔，再設(shè)法使空腔壁面保持均勻的溫度。這時空腔上的小孔就具有黑體輻射特性：進(jìn)入小孔的熱射線，經(jīng)過多次的吸收和反射，

7、只有極小量的熱射線能夠從開孔處出來，相當(dāng)于小孔的吸收比接近于1，即接近黑體。根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，若小孔占內(nèi)壁面積小于0.6%，當(dāng)內(nèi)壁吸收比為0.6時，小孔的吸收比可大于0.996。,2020/10/6,13,6-2黑體輻射和吸收的基本性質(zhì),1 輻射力, 總輻射力E,輻射力也稱全色輻射力，其定義為單位時間單位輻射面積向半球空間一切方向輻射出去的一切波長的輻射能量。記為E（ W/m2 ），表征了物體發(fā)射能力的大小。,dQ為微元面積dA向半球空間輻射出去的總輻射能。,2020/10/6,14, 單色輻射力,單色輻射力定義為單位時間單位輻射面積向半球空間一切方向輻射出去的某一波長范圍的輻射能量，記為E（ W

8、/m3 ），表征了物體發(fā)射某一波長輻射能力的大小，用來描述輻射能量隨波長的分布特征。,dQ為微元面積dA向半球空間輻射出去的某一波長的輻射能； 為熱射線的波長，單位為m。,輻射力和單色輻射力之間的關(guān)系 :,2020/10/6,15, 方向輻射力,方向輻射力定義為單位時間單位輻射面積向半球空間中某一個方向上單位立體角內(nèi)輻射的所有波長的輻射能量。記為E（W/(m2sr) ），表征了物體表面輻射能量在半球空間中的分布特征。,為微元立體角。,立體角的概念：,以立體角的頂點(diǎn)為中心作一半徑為r的半球，將半球表面上被立體角所切割的面積f 除以r2，即得到立體角的量度，用 表示，單位是球面度sr。立體角是用來

9、衡量空間中的面相對于某一點(diǎn)所張開的空間角度的大小。,df為空間中的微元面積； r為該面積與發(fā)射點(diǎn)之間的距離。,在球坐標(biāo)系中，如圖所示，按幾何關(guān)系有,由于半球面積為2r2，故半球面對球心所張開的立體角為2sr,2020/10/6,18,輻射強(qiáng)度,由于處于不同的空間位置所能看見的輻射面積是變化的，即在任意方向看到的輻射面積為 ，也就是隨著角的增大，輻射面積在該方向上的可見面積（投影面積）就越小。,定向輻射強(qiáng)度：用以表示單位時間在某一輻射方向上的單位可見輻射面積向該方向單位立體角內(nèi)輻射的所有波長的輻射能，稱為該方向上的輻射強(qiáng)度，用符號I 表示。,2020/10/6,19,輻射強(qiáng)度與方向輻射力的關(guān)系

10、:,與輻射力之間的關(guān)系 :,單位為W/(m2sr)，表征的是空間中任意位置的輻射能的強(qiáng)度（能流密度）。式中 為給定方向上的可見輻射面積，也就是垂直于該方向的流通面積。,2020/10/6,20,2 黑體輻射的基本定律, 普朗克定律,普朗克定律表示的是黑體的輻射能按波長的分布規(guī)律，給出了黑體的單色輻射力Eb與熱力學(xué)溫度T、波長之間的函數(shù)關(guān)系，由量子理論得到的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：,c1為普朗克第一常數(shù)，c1=3.74310-16Wm2； c2為普朗克第二常數(shù)，c2=1.4387 10-2mK,為波長，單位m T為黑體的絕對溫度，單位K,圖中給出了根據(jù)普朗克定律繪制的不同溫度下黑體單色輻射力隨波長變化的一

11、組曲線。每條曲線下的面積表示相應(yīng)溫度下黑體的輻射力?？梢娫谝欢囟认?，黑體單色輻射力隨著波長,的增加而增加，達(dá)到某一最大值后又隨著波長的增加而慢慢減小。對于不同溫度，對應(yīng)的最大單色輻射力的波長max是不同的。,在同一波長下黑體溫度越高，對應(yīng)的單色輻射力越大。隨著溫度的增加，總輻射力迅速增加。,2020/10/6,23,隨著溫度的升高，曲線的峰值向左移動，相當(dāng)于黑體輻射能的分布在向波長短的方向集中，也就是高溫輻射中短波熱射線含量大而長波熱射線含量相對少。, 維恩位移定律,Eb最大處的波長max隨溫度不同而變化。令,可見max與T成反比,2020/10/6,24,在加熱金屬時可以觀察到：當(dāng)金屬溫度

12、低于500時，由于實(shí)際上沒有可見光輻射，不能察覺到金屬顏色的變化，隨著溫度不斷升高，鐵塊的顏色相繼出現(xiàn)暗紅、鮮紅、橘黃等顏色，最終將出現(xiàn)白熾。這是由于隨著溫度的升高，熱輻射中的可見光及可見光中的短波比例逐漸增大的緣故。,2020/10/6,26,例：試分別計算溫度為2000K和5800K的黑體的最大光譜輻射力所對應(yīng)的波長max 。,解：按 計算：,T=2000K時，,T=5800K時，,可見工業(yè)上一般高溫輻射（2000K內(nèi)），黑體最大光譜輻射力的波長位于紅外線區(qū)段，而太陽輻射（5800K）對應(yīng)的最大光譜輻射的波長則位于可見光區(qū)段。,2020/10/6,27,太陽輻射光譜,2020/10/6,2

13、8,太陽與地球輻射光譜對比,2020/10/6,29, 斯蒂芬波爾茲曼定律,在黑體輻射的研究中，斯蒂芬于1879年由實(shí)驗(yàn)確定黑體的輻射力與熱力學(xué)溫度之間的關(guān)系，其后由波爾茲曼于1884年從熱力學(xué)關(guān)系式導(dǎo)出。,Eb為黑體的輻射力（W/m2）；T為黑體的絕對溫度（K）；0為斯蒂芬波爾茲曼常數(shù)，其值為5.6710-8W/(m2K4)。,2020/10/6,30,例：一黑體置于室溫為27的廠房中，試求在熱平衡條件下黑體表面的輻射力。如果將黑體加熱到827，它的輻射力又是多少？,解：在熱平衡條件下，黑體溫度與室溫相同，輻射力為：,827黑體的輻射力為,其輻射力增加了180倍，可見隨著溫度的增加，輻射將成

14、為主要的換熱方式。,2020/10/6,31,蘭貝特定律 （Lambert）,黑體在任意方向上的輻射強(qiáng)度與方向無關(guān)，即黑體輻射的輻射強(qiáng)度在半球空間各個方向上是相同的，均等于它在法線方向上的方向輻射力：,即單位輻射面積發(fā)出的輻射能，落到空間不同方向單位立體角的能量的數(shù)值不相等，其值正比于該方向與輻射面法線方向夾角的余弦。所以蘭貝特定律又稱余弦定律。,2020/10/6,32,因此，對遵守蘭貝特定律的輻射，輻射力在數(shù)值上等于輻射強(qiáng)度的倍。黑體的輻射強(qiáng)度是熱力學(xué)溫度的函數(shù)。,黑體輻射強(qiáng)度與輻射力的關(guān)系：,2020/10/6,33,例：如圖所示的真空輻射爐，球心處有一黑體加熱元件，試比較a、b、c三處

15、定向輻射強(qiáng)度的大小、輻射能量的大小。假設(shè)a、b、c處對球心所張立體角相同。,解：由黑體輻射的蘭貝特定律知，定向輻射強(qiáng)度 與方向無關(guān)，為定值。三處對球心立體角相同，但與法線方向夾角不同， ，所以a處輻射能量最大。,2020/10/6,34,波段輻射與輻射函數(shù),在工程上和其它許多實(shí)際問題中往往需要計算一定波長范圍內(nèi)黑體輻射的能量，也就是波段輻射力。,黑體在波長1至2區(qū)段所發(fā)射出的輻射能為：,亦可寫為:,2020/10/6,35,Eb即為溫度曲線在1至2之間所包含的面積。寫出無量綱形式，即為波段輻射函數(shù)。,是同溫度下黑體輻射力；,表示波長從0到的波段輻射函數(shù)。,表示波長在1至2之間的波段輻射力占總輻

16、射力的份額。,2020/10/6,36,f(T)稱為黑體輻射函數(shù)，函數(shù)數(shù)值見表6-1。,將上式改寫成以 T 為自變量的波段輻射函數(shù)：,例：試計算溫度為3000K和5762K（太陽表面溫度）時可見光在黑體總輻射中所占份額。,解：可見光的波長范圍為0.380.76m。 即1=0.38m， 2=0.76m T1=3000K： 1T1=1140mK， 2T1=2280mK 由表6-1查得， 可見光所占比例為：,T2=5762K： 1T2=2190mK， 2T2=4380mK 由表6-1查得， 可見光所占比例為：,可見，太陽輻射中可見光所占的比例很大。,黑體輻射規(guī)律小結(jié)： 黑體輻射的輻射力由斯蒂芬-波爾

17、茲曼定律確定，輻射力正比于熱力學(xué)溫度的四次方；黑體輻射能量按波長的分布服從于普朗克定律，按空間方向的分布服從于蘭貝特定律；黑體的單色輻射力存在峰值，與此峰值相對應(yīng)的波長max由維恩位移定律確定，即隨著溫度的升高，max向短波方向移動。,2020/10/6,40,3 黑體的吸收特性,吸收比是表示物體吸收入射輻射的能力。物體對入射輻射能所吸收的百分?jǐn)?shù)定義為吸收比。 吸收比可劃分為以下四種： 對來自一切方向和所有波長的入射輻射的吸收比，稱之為總吸收比(簡稱吸收比); 對來自一切方向的某一波長的入射輻射的吸收比，稱之為單色吸收比 ；,2020/10/6,41,對來自某一方向的所有波長的入射輻射的吸收比

18、，稱之為方向吸收比 ; 對來自某一方向的某一波長的入射輻射的吸收比，稱之為單色方向吸收比 , 。 黑體是理想的吸收體，它對一切波長和所有方向入射輻射的吸收比均等于1。對黑體有：,第六章作業(yè),習(xí)題：3、10,2020/10/6,43,6-3實(shí)際物體的輻射和吸收,1 實(shí)際物體的輻射黑度（發(fā)射率）,實(shí)際物體表面的熱輻射性能均弱于黑體表面。 實(shí)際物體的光譜輻射力往往隨波長作不規(guī)則變化，不符合普朗克定律.圖為同溫度下黑體輻射,和實(shí)際物體輻射的單色輻射力隨溫度變化的曲線。曲線下的面積分別代表了各自的輻射力。,圖6-10單色輻射力隨波長的變化,單色輻射力隨波長的變化,2020/10/6,44,實(shí)際物體表面的

19、輻射力與同溫度下黑體輻射力的比值，稱為黑度（發(fā)射率）。,黑度僅僅與物體表面自身的輻射特性相關(guān)，也就是與物體的種類、它的表面特征，還與物體的溫度相關(guān)，而與物體外部的情況無關(guān)。實(shí)踐證明，實(shí)際物體的輻射力并不嚴(yán)格正比于T4，但工程計算中仍認(rèn)為一切實(shí)際物體的輻射力都與T4成正比，把由此引起的誤差修正體現(xiàn)在以實(shí)驗(yàn)方法確定的發(fā)射率中。因此與溫度有關(guān)。, 總發(fā)射率,2020/10/6,45,實(shí)際表面的單色輻射力與同溫度下黑體表面的單色輻射力之比, 單色發(fā)射率,發(fā)射率與單色發(fā)射率之間的關(guān)系為,2020/10/6,46,物體表面在某方向上的方向輻射力與同溫度黑體輻射在該方向上的方向輻射力之比，亦可表示為物體在某

20、方向上的輻射強(qiáng)度與同溫度黑體輻射在該方向上的輻射強(qiáng)度之比,方向發(fā)射率,如果實(shí)際物體的方向輻射力遵守蘭貝特定律,該物體表面稱為漫射表面。黑體表面就是漫射表面。,2020/10/6,47,對等強(qiáng)輻射的理解： 相當(dāng)于“燈泡亮度”，即從不同方向看過去，其亮度都是一樣的。,2020/10/6,48,如果實(shí)際物體是漫射表面，則其方向輻射率 應(yīng)等于常數(shù)，而與角度無關(guān)。 事實(shí)上實(shí)際物體不是漫發(fā)射體，即輻射強(qiáng)度在空間各個方向的分布不遵循蘭貝特定律，而是方向角的函數(shù)。,對于非金屬表面在 = (0,60)范圍內(nèi)方向黑度為一個常數(shù)值，表現(xiàn)出等強(qiáng)輻射的特征，而在 60之后方向黑度急劇減小，90時降為0。,2020/10

21、/6,49,對于金屬表面在一個小的角范圍內(nèi)亦有等強(qiáng)輻射的特征，方向黑度可視為不變，然后隨著角增大而急劇增大，直到接近90才有減小。,近似處理：一般金屬和非金屬表面均可當(dāng)漫反射表面處理。,在與壁面法向成60角的范圍內(nèi)，大多數(shù)金屬和非金屬的定向發(fā)射率為常數(shù)，而表面的輻射能量絕大部分也位于這一區(qū)域，因此可將工,程中的大多數(shù)材料看成是發(fā)射率與方向無關(guān)的漫射體。,2020/10/6,51,工程上主要應(yīng)用的是沿半球空間的平均發(fā)射率，即總發(fā)射率。因?yàn)榘l(fā)射率多用實(shí)驗(yàn)方法測定，而測量法線方向的方向發(fā)射率最為簡單，所以我們通常測量物體表面的發(fā)射率是法線方向上的方向發(fā)射率 。 通常：,金屬：,光滑非金屬：,粗糙非金

22、屬：,漫射表面可假定：,2020/10/6,52,單色方向發(fā)射率,物體表面在某方向上的單色方向輻射力與同溫度黑體輻射在該方向上的單色方向輻射力之比。,附表：常用材料表面的法向發(fā)射率,2020/10/6,56,例：試計算溫度處于1400的碳化硅涂料表面的輻射力。 解：由表查得10101400，碳化硅的法向發(fā)射率n =0.820.92，故可取對應(yīng)1400的n為0.92，由碳化硅涂料可作為粗糙非金屬表面處理，即 =0.98n =0.902，輻射力為：,2020/10/6,57,例：實(shí)驗(yàn)測得2500K鎢絲的法向單色發(fā)射率如圖所示，計算其輻射力及發(fā)光效率（可視為漫反射）。 解：由發(fā)射率與單色發(fā)射率之間的

23、關(guān)系有：,0.45,2020/10/6,58,由表6-1查得:,再計算可見光范圍的輻射能，取可見光波長為0.380.76 m,2020/10/6,59,發(fā)光效率為:,可見發(fā)光效率很低。,由表6-1查得:,于是可見光范圍的輻射能為：,2020/10/6,60,2 實(shí)際物體的吸收灰體,實(shí)際物體表面對熱輻射的吸收是針對投入輻射而言的。實(shí)際物體對入射輻射吸收的百分?jǐn)?shù)稱之為該物體的吸收比。 物體表面的吸收特性就不僅僅與物體的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、表面特征以及溫度狀況有關(guān)，而且還與投入輻射的輻射能隨波長和溫度的變化密切相關(guān)。 輻射源溫度對吸收比的影響是因?yàn)閷?shí)際物體的單色吸收比不等于常數(shù)，而是隨入射波長而變，而入射波長

24、又取決于入射輻射的溫度。,2020/10/6,61,假定投入輻射來自黑體表面2，那么吸收表面1對其的吸收比可以定義為：,為物體表面對黑體輻射的單色吸收比。,下面給出了實(shí)驗(yàn)得出的一些材料對黑體輻射的單色吸收比隨黑體溫度的變化關(guān)系。,2020/10/6,62,金屬導(dǎo)體的光譜吸收比同波長的關(guān)系,非導(dǎo)體的光譜吸收比同波長的關(guān)系,物體表面對黑體輻射的 吸收比與溫度的關(guān)系,2020/10/6,63,物體表面的單色吸收率隨波長變化的特性稱為物體表面對波長（光譜）的選擇性。,暖房：當(dāng)太陽光照射到玻璃上時，玻璃對波長小于2.2m的輻射能吸收比很小、穿透比很大，從而使大部分太陽能可以進(jìn)入到暖房內(nèi)。暖房中的物體溫度

25、低，輻射能絕大部分位于紅外區(qū)，而玻璃對于波長大于3m的輻射能吸收比很大、穿透比很小，阻止了輻射能向暖房外的散失。,2020/10/6,64,墨鏡：焊接工人工作時戴一黑色眼鏡是為了讓對人體有害的紫外線能被特種玻璃所吸收。 五顏六色的世界： 當(dāng)陽光照射到一個物體表面時，如果該物體幾乎全部吸收各種可見光，它就是黑色； 如果幾乎全部反射可見光，它就是白色； 如果幾乎均勻吸收各色可見光并均勻地反射各色可見光，它就是灰色； 如果只反射了一種波長的可見光而幾乎全部吸收了其它可見光，則它就呈現(xiàn)被反射的這種輻射線的顏色。,2020/10/6,65,如果投入輻射不是來自黑體，則必須研究物體表面單色吸收率隨投入輻射

26、波長變化的規(guī)律。原因就在于光譜吸收率對不同波長的輻射具有選擇性。 如果物體表面的單色吸收比為常數(shù) 那么它的吸收比也就為常數(shù) 。即此時物體的吸收比只取決于本身的情況，與外界情況無關(guān)。,把灰體定義為單色吸收比為常數(shù)的物體。,灰體也是一種理想的輻射表面，實(shí)際表面在一定條件下可以認(rèn)為其具有灰體的特性。,2020/10/6,67,灰體是從物體表面對投入輻射的吸收特性上去定義的，如果再在其發(fā)射特性上給予等強(qiáng)輻射的假設(shè)，即認(rèn)為是漫射表面，也就是漫射灰表面，簡稱漫灰表面。,漫射表面發(fā)射率與方向無關(guān) 灰體表面吸收比與波長無關(guān),2020/10/6,68,3 實(shí)際物體輻射與吸收之間的關(guān)系,實(shí)際物體的輻射和吸收之間有

27、聯(lián)系，這就是基爾霍夫定律。,假定兩塊平行平板距離很近，從一塊板發(fā)出的輻射能全部落到另一塊板上。若板1為黑體表面，板2為任意物體的表面。兩者的輻射力、吸收比和表面溫度分別為Eb、 b(=1)、T1、E、 和T2。,2020/10/6,69,板2發(fā)出的輻射能E全部被板1吸收，而板1發(fā)出的輻射能Eb只被板2吸收Eb ，可得兩板之間的輻射換熱量為：,當(dāng)系統(tǒng)處于熱平衡時T1=T2，q=0,所以有,或,2020/10/6,70,即為基爾霍夫定律的兩種數(shù)學(xué)表達(dá)式。,表述： 在熱平衡條件下，任何物體的輻射力E和它對來自黑體輻射的吸收比的比值恒等于同溫度下黑體的輻射力Eb。 熱平衡時任意物體對黑體投入輻射的吸收比等于同溫度下該物體的發(fā)射率。,或,2020/10/6,71,基爾霍夫定律是在物體與黑體投入輻射處于熱平衡條件下得出的。,必要條件：物體與黑體投入輻射熱平衡,工程計算難以滿足,那么什么前提下這兩個