Зависимость скорости охлаждения от цвета

[Stensen]

Уважаемые, поясните, почему белый чайник остывает медленнее, чем черный (если это так?)? Считаем, что внутренние поверхности обоих чайников одинаковые, а внешние отличаются цветом. Более быстрый нагрев черного, полагаю, объясняется бОльшим поглощением тепловой энергии, как черным телом (малым отражением энергии, именно поэтому он черный). А почему белый остывает медленнее?

[Pphantom]

Есть такая полезная штука - закон излучения Кирхгофа.

[Xey]

По-моему тут есть детали
1)

Цитата:

Закон Кирхгофа справедлив только для случаев теплового равновесия.

2) В большинстве ситуаций, связанных с нагревом или охлаждением, предполагается различие температур двух объектов. Иногда огромное (человек в черной футболке греется на солнце), иногда не очень (человек в футболочке при температуре около нуля). В первом случае цвет имеет значение, во втором важен "цвет" в ИК области.

[Mihr]

Stensen, говоря попросту, чем "охотнее" тело поглощает излучение, тем "охотнее" его же и испускает. (Собственно, об этом Вам сказал Pphantom, я говорю то же самое иными словами.)

[Pphantom]

Xey в сообщении #1210453 писал(а):

По-моему тут есть детали

Да, конечно. Но, насколько мне известно, это задача из ОГЭ, поэтому детали вторичны.

[Munin]

Xey в сообщении #1210453 писал(а):

По-моему тут есть детали
1)

Цитата:

Закон Кирхгофа справедлив только для случаев теплового равновесия.

Почему-то это написано в Википедии в разделе "применение в астрофизике". А не в основной части.

Не могли бы вы пояснить, какие препятствия возникают к применению закона Кирхгофа (а не его астрофизического следствия) к ситуации отсутствия теплового равновесия, в случае непрозрачных тел типа чайников и людей в футболках?

-- 18.04.2017 20:12:11 --

Stensen в сообщении #1210439 писал(а):

Более быстрый нагрев черного, полагаю, объясняется бОльшим поглощением тепловой энергии, как черным телом (малым отражением энергии, именно поэтому он черный).

Обратите внимание, что это неправда! Греются чайники от непосредственной теплопередачи, и с одинаковой скоростью. Точнее, если вносить поправку на то, что чайник успевает рассеивать тепло, пока греется, то чёрный чайник может греться даже дольше.

[arseniiv]

Кстати, а ведь можно так подобрать спектральные характеристики поверхностей, что, остывая с одной и той же температуры, два одинаковых тела, отличающиеся только ими, будут остывать хитрым образом: сначала одно быстрее, потом второе быстрее, потом опять первое…

[Munin]

Можно :-)

[Pphantom]

arseniiv в сообщении #1210583 писал(а):

Кстати, а ведь можно так подобрать спектральные характеристики поверхностей, что, остывая с одной и той же температуры, два одинаковых тела, отличающиеся только ими, будут остывать хитрым образом: сначала одно быстрее, потом второе быстрее, потом опять первое…

Лучше уж сказать, что в реальности очень сложно сделать так, чтобы этого не произошло.

[Munin]

Ну, видимо, речь о том, чтобы они ещё и менялись местами попеременно, а не просто остывали с причудливо переменной скоростью.

[arseniiv]

Да, точно, забыл дописать.

[Xey]

Munin в сообщении #1210501 писал(а):

Не могли бы вы пояснить, какие препятствия возникают к применению закона Кирхгофа (а не его астрофизического следствия) к ситуации отсутствия теплового равновесия,

Да , я ошибся , препятствий нет.
Поторопился. Заглянул в Википедию , освежить в памяти закон Кирхгофа, а там мелькнула процитированная фраза.

А по поводу чайника.
В видимой области чайник ничего не излучает, поэтому не имеет значения, какого он цвета. Где то видел, что разноцветные масляные краски в области около 10 мкм (там где излучает чайник и прочие окружающие предметы) черные. Вот полированный металл не черный.
Цвет чайника (в понимании длин волн 0.4- 0.8 мкм) имеет значение при лучистом теплообмене с очень горячим предметом (Солнцем), находящимся за толстым слоем атмосферы, ослабляющим ИК излучение.

[Munin]

Xey в сообщении #1210726 писал(а):

Да , я ошибся , препятствий нет.

Фух.

[GraNiNi]

Stensen в сообщении #1210439 писал(а):

А почему белый остывает медленнее?

Потому, что составляющая теплопотерь за счет теплового излучения очень мала (коэффициент теплового (ИК) излучения полированного металла 0,03-0,05) и тепло теряется в основном за счет естественной конвекции.

[Александрович]

Цвет не имеет значения, определяющим фактором является состояние поверхности. Например, начищенный до блеска медный самовар нагревается быстрее, а остывает медленнее, чем его окисленный аналог.