5 svar
268 visningar
jmce 16 – Fd. Medlem
Postad: 23 aug 2021 22:10

Människan som en svart kropp

Hej alla, 

Jag har stött på en kluring som jag inte riktigt vet hur jag ska resonera kring, och som jag inte blir klokare på även när jag läser gamla trådar här på Pluggakuten. Frågan lyder något i stil med: 

"En människokropp har en yttemperatur på ungefär 33°C och kan betraktas som en svartkropp. Tänk dig att du befinner dig i ett rum med en viss temperatur. Vilken nettoeffekt (utstålad effekt minus absorberad effekt) strålar din kropp ut? Gör lämpliga uppskattningar. (Anta att din kropp är en svartkropp och att den absorberar strålning från alla våglängder)"

Så som jag tolkar beskrivningen av uppgiften så ska jag betrakta min kropp som en absolut svart kropp i och med att den absorbera all strålning, och jag vet även att absolut svarta kroppars emittans enbart påverkas av den egna temperaturen och således inte av rummet den befinner sig i. 

Genom att använda FASS kalkylator för kroppsyta så kom jag fram till att min kroppsyta bör ligga på 1,8 m2. Vidare kan man även konstatera att 33 grader Celcius är ca 306 grader Kelvin. 

För att beräkna emittansen använde jag mig av Stefan-Boltzmanns lag: 

M = σT4

-->

M = σ * 3064

M = 497.2 W/m2

M = 497.2 W/m2 * 1,8 m2 = 895 W

Således bör emittansen för en kropp med temperaturen 33 Celcius och storleken 1,8 m2 vara 895 W.

Nu blir jag dock konfunderad kring hur jag ska tänka gällande att beräkna den strålning som absorberas.

I vissa trådar har det nämnts att man sedan bör använda en liknande uträkning som ovan för att beräkna emittansen av rummet man befinner sig i, och således använda detta för att uppskatta den strålning man absorberar. För att göra detta behöver jag isåfall hitta på ett eget värde gällande rummets temperatur (ex. 23 Celcius) samt dess storlek (ex. 10 m2). För att slutligen beräkna nettovärdet av absorption och emission antar jag att det bara är att subtrahera emissionsvärdet från absorptionsvärdet. Låter detta som ett rimligt sätt att gå tillväga?

Det som förvirrar mig är om det är dumt att anta att rummet jag står i är en svart kropp, för i sådana fall kan jag inte använda Stefan-Boltzmanns lag. Å andra sidan har jag svårt att hitta ett annat sätt att hitta värdet för absorption. 

Finns det någon som skulle kunna peka mig i rätt riktning? Jag har kollat igenom liknande trådar på Pluggakuten till min bästa förmåga såväl som googlat frenetiskt, men känner mig ändå förvirrad.

Pieter Kuiper 6954
Postad: 23 aug 2021 23:49 Redigerad: 23 aug 2021 23:52

Rummets storlek spelar ingen roll för strålningsintensiteten i rummet.


jmce 16 – Fd. Medlem
Postad: 24 aug 2021 12:55
Pieter Kuiper skrev:

Rummets storlek spelar ingen roll för strålningsintensiteten i rummet.


Okej! Så strålningsintensiteten i rummet ska anges i enheten W/m2? Hur bör jag då gå tillväga för att beräkna nettoeffekten?

Ber om ursäkt om det är en dum fråga, men jag har lyckats snurra in mig rejält. :(

Smaragdalena 78172 – Lärare
Postad: 24 aug 2021 13:22

Det är din kroppsarea det handlar om.

jmce 16 – Fd. Medlem
Postad: 24 aug 2021 17:08
Smaragdalena skrev:

Det är din kroppsarea det handlar om.

Okej, tack för ditt svar!

Bara för att dubbelkolla att jag förstår dig rätt, så bör absorptionen således vara: 

σ * (TR)4 * 1,8

Där TR = rummets temperatur i Kelvin, och 1,8 är min kroppsyta? :)

Smaragdalena 78172 – Lärare
Postad: 24 aug 2021 17:38

Ja, så skulle i alla fall jag göra.

Svara Avbryt
Close