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热辐射是由热运动产生的,以电磁波形式传递能量的现象,辐射与吸收过程的综合作用造成了以辐射方式进行的物体间的热量传递。

关于热辐射,其重要规律有4个:

①、基尔霍夫辐射定律、

②、普朗克辐射分布定律、

③、斯蒂藩-玻耳兹曼定律、

④、维恩位移定律。

这4个定律,有时统称为热辐射定律。

热辐射的特点

1、任何物体,只要温度高于0K ,就会不停地向周围空间发出热辐射。

2、可以在真空和空气中传播。

3、伴随能量形式的转变。

4、具有强烈的方向性。

5、辐射能与温度和波长均有关。

6、发射辐射取决于温度的4次方。

热辐射的原理

物体由于具有温度而辐射电磁波的现象。热量传递的3种方式之一。一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射,温度愈高,辐射出的总能量就愈大,短波成分也愈多。热辐射的光谱是连续谱,波长覆盖范围理论上可从0直至∞,一般的热辐射主要靠波长较长的可见光和红外线。由于电磁波的传播无需任何介质,所以热辐射是在真空中唯一的传热方式。物体在向外辐射的同时,还吸收从其他物体辐射来的能量。物体辐射或吸收的能量与它的温度、表面积、黑度等因素有关。但是,在热平衡状态下,辐射体的光谱辐射出射度(见辐射度学和光度学)

(λ,T)与其光谱吸收比a(λ,T)的比值则只是辐射波长和温度的函数,而与辐射体本身性质无关,即

上述规律称为基尔霍夫辐射定律,由德国物理学家G.R.基尔霍夫于1859年建立。式中吸收比a的定义是:被物体吸收的单位波长间隔内的辐射通量与入射到该物体的辐射通量之比。该定律表明,热辐射辐出度大的物体其吸收比也大,反之亦然。

热辐射光源利用物体通电加热至高温时辐射发光原理制成。这类灯结构简单,使用方便,在灯泡额定电压与电源电压相同的情况下即可使用。常用的有:

(1)白炽灯

内装钨质灯丝,发光效率为10~15流/瓦,色温2800开左右,显色性好,额定寿命为1000小时,中国已有由220伏15瓦~220伏1000瓦不同规格的系列产品。灯头形式有螺口式和卡口式两种。常用于室内一般照明,还可用于照度要求较低的室外照明。反射型白炽灯的光束定向发射,光能利用率高,一般用于橱窗、展览馆和需要聚光照明的场所。

(2)卤钨灯

内装钨质灯丝,并充以一定量的碘和溴或它们的化合物。卤钨灯利用卤钨循环化学反应原理,大大减少了钨丝的蒸发和灯泡发黑程度。卤钨灯的发光效率和额定寿命都比白炽灯高。卤钨灯常做成管状,尺寸小,功率为300~1000瓦,色温为2800~2900开,显色性好,额定寿命约1500小时,光通量稳定。多用于室内外大面积照明。

热辐射对人体是有危害的。这种情形多发生于强干热型或湿热型高温作业。此时人体散热困难,引起体内蓄热,体温上升。临床特点是过热及中枢神经系统症状,起病急骤,病前常有四肢酸痛、头痛、头晕、恶心、呕吐、继而发生高热,体温可达40℃以上。大汗以后出现“闭汗”,皮肤发烧发红,脉搏快而无力,呼吸浅表;严重时可出现昏迷,癫痫样抽搐,瞳孔缩小,如不及时抢救,可因循环,呼吸衰竭而死亡。

热衰竭也称热晕厥,热虚脱多发生于高气温,强热辐射的气象条件下.本病的发病机制尚不明确,有人认为是由于热引起外周血管扩张和失水引起循环血量减少,以致脑部供血不良的结果.临床表现的特征是起病迅速,头晕,头痛,心悸,恶心,呕吐,面色苍白,多汗,皮肤湿冷,体温不高或稍高,脉搏微弱,血压下降,晕厥.一般不引起循环衰竭。

热辐射有危害吗?

现在有一种热射病。热射病(中暑)是指因高温引起的人体体温调节功能失调,体内热量过度积蓄,从而引发神经器官受损。热射病在中暑的分级中就是重症中暑,是一种致命性疾病,病死率高。该病通常发生在夏季高温同时伴有高湿的天气。

遇到高温天气,一旦出现大汗淋漓、神志恍惚时,要注意降温。如高温下发生出现昏迷的现象,应立即将昏迷人员转移至通风阴凉处,冷水反复擦拭皮肤,随后要持续监测体温变化,若高温持续应马上送至医院进行治疗,千万不可以为是普通中暑而小视,耽误治疗时间。

高温作业的健康影响:

(1)、对生理功能的影响:

高温作业:高温作业是指有高气温、或有强烈的热辐射、或伴有高气湿(相对湿度≥80%RH)相结合的异常作业条件、湿球黑球温度指数(WBGT指数)超过规定限值的作业。包括高温天气作业和工作场所高温作业。

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