Отражение тепла алюминиевой фольгой

[Munin]

Ales в сообщении #430590 писал(а):

Если он учебнике есть - наверное верен?

Учебники тоже бывают разные. Бывают учебники для слесарей и сантехников. Бывают учебники, содержащие только грубые приближения. Бывают учебники, содержащие только упрощённые объяснения.

Ales в сообщении #430590 писал(а):

В учебниках по теплотехнике есть расчеты лучевого тепла для радиаторов.

В эти расчёты должна входить температура. В четвёртой степени, как положено по закону Стефана-Больцмана. И ещё (если это хорошие учебники) там должно быть учтено лучевое тепло, поглощаемое из окружающей среды радиатором.

Ales в сообщении #430590 писал(а):

Алюминиевая поверхность в обычных условиях покрыта тонкой оксидной пленкой.

Если эта плёнка прозрачна, то дальше вопрос в том, насколько хорошо отражает поверхность под этой плёнкой.

Ales в сообщении #430590 писал(а):

Вопрос ведь не просто так: в одном учебнике (по физике тепла) написано что алюминий, покрытый окисью не отражает, в другом (по утеплению) что хорошо отражает.

Это не те учебники, которые вообще надо открывать. Надо открывать учебники по физике и инфракрасной оптике, и справочники по оптическим свойствам вещества. Вы бы ещё учебник по кулинарии открыли...

Ales в сообщении #430590 писал(а):

Поможет ли это определить прозрачность окиси алюминия для теплового излучения?

Нет. Вы задавали другой вопрос, я дал на него ответ. Вы уже не в первый раз путаете нити обсуждения.

Ales в сообщении #430590 писал(а):

определить прозрачность окиси алюминия для теплового излучения? Можно ли это узнать теоретически по химической формуле?

Можно, но сложно: это должны быть большие квантовохимические расчёты. Обычно такие вещи измеряют экспериментально.

Ales в сообщении #430604 писал(а):

Окись алюминия прозрачна на длине волны от 0.1 до 6 микрометров.
То есть окись алюминия не прозрачна для теплового излучения до 20 градусов по
Цельсию.

Ещё, с другого конца:
http://www.opticsinfobase.org/abstract. ... a-51-1-108
где 100 см^-1 - это 10 мкм, 10 см^-1 - это 100 мкм.

Теперь, обратите внимание, на 5 мкм сапфир уже наполовину прозрачен. Это температура 600 К, то есть порядка 300 градусов Цельсия. И чем больше температура, тем он прозрачнее.

[Ales]

Munin в сообщении #430836 писал(а):

Теперь, обратите внимание, на 5 мкм сапфир уже наполовину прозрачен. Это температура 600 К, то есть порядка 300 градусов Цельсия. И чем больше температура, тем он прозрачнее.

Ну и какой же вывод тогда сделать?
У меня так получается:
по теории алюминиевая фольга не должна отражать низкотемпературное тепло, ведь металл покрыт слоем окиси, а окись для низкотемпературных тепловых лучей непрозрачна. Сама окись лучи отражать не может - это не проводник. Значит, степень черноты для фольги на низких температурах близка к 1, а не к 0.
И фольга не годится как отражающий утеплитель для стен зданий.
Зато фольга хорошо отражает высокотемпературное тепло и световые лучи.
Но много слоев фольги играют роль утеплителя для любых температур в силу принципа многослойной теплозащиты.

Munin в сообщении #430836 писал(а):

В эти расчёты должна входить температура. В четвёртой степени, как положено по закону Стефана-Больцмана. И ещё (если это хорошие учебники) там должно быть учтено лучевое тепло, поглощаемое из окружающей среды радиатором.

Да, они считают по этому закону: разница четвертых степеней температуры радиатора отопления и комнатой температуры. Иногда заменяют первым дифференциалом.

[Munin]

Ales в сообщении #430844 писал(а):

У меня так получается: по теории алюминиевая фольга не должна отражать низкотемпературное тепло, ведь металл покрыт слоем окиси, а окись для низкотемпературных тепловых лучей непрозрачна.

А насколько толстым слоем окиси металл покрыт? Может быть, настолько тонким, что эта плёнка всё равно прозрачна?

Остальное, вроде, здраво.

[Ales]

Munin в сообщении #430868 писал(а):

А насколько толстым слоем окиси металл покрыт? Может быть, настолько тонким, что эта плёнка всё равно прозрачна?

Это надо у химиков узнать. Пленка должна быть совсем тонкая - молекулы.
По крайней мере свежая фольга не похожа на старую алюминиевую кастрюлю.

-- Пн апр 04, 2011 00:01:09 --

Нашел:
http://www.alufinish.ru/anodirovanie.html
Толщина пленки 2-3 нанометра.

-- Пн апр 04, 2011 00:04:01 --

Со временем она наверное становится толще. Но думаю, что все равно измеряется в нанометрах: 5 - 10 - 100.
А вот анодирование дает пленку в 20 микрометров.

[Munin]

Ales в сообщении #430971 писал(а):

Это надо у химиков узнать. Пленка должна быть совсем тонкая - молекулы.

Тогда она должна быть не только прозрачна, но и интерференционного воздействия на падающий / отражённый свет не оказывать. Молекулы - это ангстремы. А у вас длины волн больше микрона.

Ales в сообщении #430971 писал(а):

Толщина пленки 2-3 нанометра.

Всё равно маловато, чтобы хоть как-то на отражательную способность повлиять. Для поглощения в материале его толщина должна быть $\gg\lambda.$ Иначе возможно только пропускание и отражение. Отражать плёнка не умеет, значит, пропускает.

[Ales]

Munin в сообщении #431078 писал(а):

Всё равно маловато, чтобы хоть как-то на отражательную способность повлиять. Для поглощения в материале его толщина должна быть $\gg\lambda.$ Иначе возможно только пропускание и отражение. Отражать плёнка не умеет, значит, пропускает.

Значит новая фольга отражает тепло - пленка в тысячи раз тоньше длины волны.
А старая фольга может и не отражать - пленка со временем утолщается.

[Munin]

Ales в сообщении #431106 писал(а):

пленка со временем утолщается.

Угу, и достигает метров в толщину... С чего вы это взяли?

[arseniiv]

Извините, что врываюсь, а нигде не написано, почему фольга с одной стороны более матовая (кажется белее — наверно, из-за матовости), чем на другой? Тонкости обработки? Или это как-нибудь связано с плёнкой оксида?

[Ales]

Munin в сообщении #431186 писал(а):

Угу, и достигает метров в толщину... С чего вы это взяли?

Ведь не зря же делают анодирование - специальную толстую пленку.
Если его не делать поверхность окисляется как попало и портится, значит тонкая пленка не предохраняет от дальнейшего окисления.

-- Пн апр 04, 2011 21:33:17 --

А толщина фольги тоже не очень высокая 50 - 100 микронов. Это влияет на отражение?

[Munin]

arseniiv в сообщении #431261 писал(а):

Извините, что врываюсь, а нигде не написано, почему фольга с одной стороны более матовая (кажется белее — наверно, из-за матовости), чем на другой? Тонкости обработки?

Видимо, да.

Ales в сообщении #431265 писал(а):

Ведь не зря же делают анодирование - специальную толстую пленку.

Скажите, а какое отношение анодирование имеет к непроводящему оксиду?

Ales в сообщении #431265 писал(а):

значит тонкая пленка не предохраняет от дальнейшего окисления.

Тонкая плёнка чего?

Ales в сообщении #431265 писал(а):

А толщина фольги тоже не очень высокая 50 - 100 микронов. Это влияет на отражение?

В принципе, влияет (толщина не должна быть меньше толщины скин-слоя), но в данном случае нет: эта толщина - с большим запасом. И вы ещё тонкую фольгу назвали, а пищевая потолще будет. Кстати, фольга малой толщины неудобна из-за малой прочности, и вместо неё используют "бутерброд" с пластиковой подложкой. Уж там-то вряд ли есть какие-то плёнки оксида.

[Ales]

Munin в сообщении #431312 писал(а):

В принципе, влияет (толщина не должна быть меньше толщины скин-слоя), но в данном случае нет: эта толщина - с большим запасом. И вы ещё тонкую фольгу назвали, а пищевая потолще будет.

100 микронов - это 0.1 мм - кажется, толстая фольга.
Википедия утверждает, что толщина фольги - до 0.2 мм.

Munin в сообщении #431312 писал(а):

Тонкая плёнка чего?

Пленка окиси алюминия - $Al_2O_3$ - она нарастает как попало.
Анодирование - специальная технология позволяющая покрыть металл толстым и ровным слоем такой окиси.

[Munin]

Ales в сообщении #431858 писал(а):

100 микронов - это 0.1 мм - кажется, толстая фольга. Википедия утверждает, что толщина фольги - до 0.2 мм.

Ну может быть, не буду спорить. Тонкая, толстая - это субъективно. Бывает фольга, которую можно нечаянно продырявить пальцем, а бывает фольга, в которую курицу заворачивают, и она форму держит. Точных цифр я не знаю. И та и другая - непрозрачные, и судя по вашим цифрам - далеки от прозрачности, которая должна наступать не раньше единиц микрон, а не десятков.

Как утверждает Википупия, анодирование применяется не для того, чтобы плёнка дальне не нарастала, а для того, чтобы улучшить изоляционные свойства поверхности. Не оптические и не теплоизоляционные.

[Ales]

Munin в сообщении #431875 писал(а):

Ales в сообщении #431858 писал(а):

100 микронов - это 0.1 мм - кажется, толстая фольга. Википедия утверждает, что толщина фольги - до 0.2 мм.

Ну может быть, не буду спорить. Тонкая, толстая - это субъективно. Бывает фольга, которую можно нечаянно продырявить пальцем, а бывает фольга, в которую курицу заворачивают, и она форму держит. Точных цифр я не знаю. И та и другая - непрозрачные, и судя по вашим цифрам - далеки от прозрачности, которая должна наступать не раньше единиц микрон, а не десятков.

Как утверждает Википупия, анодирование применяется не для того, чтобы плёнка дальне не нарастала, а для того, чтобы улучшить изоляционные свойства поверхности. Не оптические и не теплоизоляционные.

Значит с точки зрения науки можно сказать что фольга хорошо отражает тепловое излучение.
Значит можно рекомендовать фольгу в качестве утеплителя - защиты от потерь при излучении?
Это практический вопрос.

-- Ср апр 06, 2011 19:06:14 --

Непрозрачная - это поглощает или отражает. Чтобы защищала надо чтобы она отражала, а не поглощала.

[Munin]

Ales в сообщении #431884 писал(а):

Значит с точки зрения науки можно сказать что фольга хорошо отражает тепловое излучение.

С точки зрения науки это можно сказать, если взять образец фольги, промерять его на разных температурах, составить график, и увидеть, что в нём ни при каких рассмотренных комбинациях условий не наблюдается провалов. И то, это можно будет сказать только для фольги того же типа, что и образец.

Ales в сообщении #431884 писал(а):

Непрозрачная - это поглощает или отражает.

Ну да. Отражает.

[Xey]

Ales в сообщении #431884 писал(а):

Чтобы защищала надо чтобы она отражала, а не поглощала.

Надо чтобы утеплитель не выпускал тепловое излучение. Утеплитель обычно диэлектрик , например шерсть, мех. Он поглощает уходящее тепловое излучение , нагревается и снова переизлучает его во все стороны, часть обратно.
Возможно, что , чем тоньше волокна, тем сильнее нагреваются и больше переизлучают. Есть зависимость и от вещества, хлопок видимо более прозрачен.

А что происходит между многими слоями хорошо отражающей фольги? Излучению оттуда не выйти . В процессе переотражений оно там и поглощается.

Поэтому, чем теплоизолировать космические аппараты фольгой или мехом, еще под вопросом.