Попробуем оценить энергии тепловых квантов и их количество, приходящееся на каждый атом вещества, при различных температурах. Для оценки примем размер атома равным 10–10 м, в таком случае на идеально гладкой поверхности твёрдого вещества площадью 1 м2 их будет 1020 штук.
|
Температура
|
Мощность излучения
(закон Стефана-Больцмана),
Вт / м2
|
Длина волны максимума излучения
(закон Вина),
м
|
Импульс одного кванта максимума излучения,
кг · м / с
|
Энергия одного кванта максимума излучения,
Дж
|
Скорость излучения квантов каждым атомом поверхности,
штук / с
|
Мощность энергообмена одного атома поверхности,
Вт
|
0 К (–273°C,
абсолютный нуль) |
0 |
— |
0 |
0 |
0 |
0 |
2.7 К (–270°C,
космическое реликтовое излучение) |
3.1·10–6 |
1.1·10–3 |
6.2·10–31 |
1.9·10–22 |
1.7·10–4 |
3.1·10–26 |
4.2 К (–269°C,
жидкий гелий) |
1.8·10–5 |
6.9·10–4 |
9.6·10–31 |
2.9·10–22 |
6.1·10–4 |
1.8·10–25 |
98 К (–196°C,
жидкий азот) |
5.2 |
3.0·10–5 |
2.2·10–29 |
6.7·10–21 |
7.8 |
5.2·10–20 |
195 К (–79°C,
твёрдая углекислота) |
82 |
1.5·10–5 |
4.5·10–29 |
1.34·10–20 |
61 |
8.2·10–19 |
234 К (–39°C,
плавление ртути) |
170 |
1.2·10–5 |
5.4·10–29 |
1.6·10–20 |
1.1·102 |
1.7·10–18 |
240 К (–33°C,
жидкий аммиак) |
188 |
1.2·10–5 |
5.5·10–29 |
1.7·10–20 |
1.1·102 |
1.9·10–18 |
252 К (–21°C,
замерзание 30% водного раствора NaCl) |
229 |
1.2·10–5 |
5.8·10–29 |
1.7·10–20 |
1.3·102 |
2.3·10–18 |
263 К (–10°C,
замерзание 16% водного раствора NaCl) |
271 |
1.1·10–5 |
6.0·10–29 |
1.8·10–20 |
1.5·102 |
2.7·10–18 |
268 К (–5°C,
замерзание 8% водного раствора NaCl) |
292 |
1.1·10–5 |
6.1·10–29 |
1.8·10–20 |
1.6·102 |
2.9·10–18 |
273 К (0°C,
замерзание воды) |
315 |
1.1·10–5 |
6.2·10–29 |
1.9·10–20 |
1.7·102 |
3.2·10–18 |
277 К (4°C,
точка наибольшей плотности воды) |
334 |
1.1·10–5 |
6.3·10–29 |
1.9·10–20 |
1.8·102 |
3.3·10–18 |
291 К (18°C,
комфортная температура для сна) |
407 |
1.0·10–5 |
6.7·10–29 |
2.0·10–20 |
2.0·102 |
4.1·10–18 |
298 К (25°C,
комнатная температура) |
447 |
9.7·10–6 |
6.8·10–29 |
2.0·10–20 |
2.2·102 |
4.4·10–18 |
305 К (32°C,
«плавление» мирабилита) |
491 |
9.5·10–6 |
7.0·10–29 |
2.1·10–20 |
2.4·102 |
4.9·10–18 |
310 К (37°C,
температура человеческого тела) |
524 |
9.4·10–6 |
7.1·10–29 |
2.1·10–20 |
2.5·102 |
5.2·10–18 |
319 К (46°C,
кипение сероуглерода) |
587 |
9.1·10–6 |
7.3·10–29 |
2.2·10–20 |
2.7·102 |
5.9·10–18 |
329 К (56°C,
кипение ацетона) |
665 |
8.8·10–6 |
7.5·10–29 |
2.3·10–20 |
3.0·102 |
6.6·10–18 |
337 К (64°C,
плавление калия) |
731 |
8.6·10–6 |
7.7·10–29 |
2.3·10–20 |
3.2·102 |
7.3·10–18 |
351 К (78°C,
кипение спирта) |
861 |
8.3·10–6 |
8.0·10–29 |
2.4·10–20 |
3.6·102 |
8.6·10–18 |
373 К (100°C,
кипение воды в нормальных условиях) |
1.1·103 |
7.7·10–6 |
8.5·10–29 |
2.6·10–20 |
4.3·102 |
1.1·10–17 |
393 К (120°C,
кипение воды при давлении 2 ат) |
1.4·103 |
7.4·10–6 |
9.0·10–29 |
2.7·10–20 |
5.0·102 |
1.4·10–17 |
424 К (151°C,
кипение воды при давлении 5 ат) |
1.8·103 |
6.8·10–6 |
9.7·10–29 |
2.9·10–20 |
6.3·102 |
1.8·10–17 |
452 К (179°C,
кипение воды при давлении 10 ат) |
2.4·103 |
6.4·10–6 |
1.0·10–28 |
3.1·10–20 |
7.6·102 |
2.4·10–17 |
473 К (200°C,
кипение воды при давлении 16 ат) |
2.8·103 |
6.1·10–6 |
1.1·10–28 |
3.2·10–20 |
8.8·102 |
2.8·10–17 |
505 К (232°C,
плавление олова) |
3.7·103 |
5.7·10–6 |
1.2·10–28 |
3.5·10–20 |
1.1·103 |
3.7·10–17 |
600 К (327°C,
плавление свинца) |
7.4·103 |
4.8·10–6 |
1.4·10–28 |
4.1·10–20 |
1.8·103 |
7.4·10–17 |
647 К (374°C,
тройная точка воды) |
9.9·103 |
4.5·10–6 |
1.5·10–28 |
4.4·10–20 |
2.2·103 |
9.9·10–17 |
693 К (420°C,
плавление цинка) |
1.3·104 |
4.2·10–6 |
1.6·10–28 |
4.8·10–20 |
2.8·103 |
1.3·10–16 |
823 К (550°C,
начало видимого (тёмно-бурого) свечения раскалённой стали) |
2.6·104 |
3.5·10–6 |
1.9·10–28 |
5.6·10–20 |
4.6·103 |
2.6·10–16 |
932 К (659°C,
плавление алюминия, тёмно-красное свечение стали) |
4.3·104 |
3.1·10–6 |
2.1·10–28 |
6.4·10–20 |
6.7·103 |
4.3·10–16 |
1033 К (760°C,
кипение калия, вишнёво-красное свечение стали) |
6.5·104 |
2.8·10–6 |
2.4·10–28 |
7.1·10–20 |
9.1·103 |
6.4·10–16 |
1173 К (900°C,
плавление латуни, оранжевое свечение стали) |
1.1·105 |
2.5·10–6 |
2.7·10–28 |
8.0·10–20 |
1.3·104 |
1.1·10–15 |
1356 К (1083°C,
плавление меди, тёмно-жёлтое свечение стали) |
1.9·105 |
2.1·10–6 |
3.1·10–28 |
9.3·10–20 |
2.1·104 |
1.9·10–15 |
1590 К (1317°C,
кипение лития, ярко-белое свечение и начало плавления стали) |
3.6·105 |
1.8·10–6 |
3.6·10–28 |
1.1·10–19 |
3.3·104 |
3.6·10–15 |
1803 К (1530°C,
плавление железа) |
6.0·105 |
1.6·10–6 |
4.1·10–28 |
1.2·10–19 |
4.9·104 |
5.9·10–15 |
2043 К (1770°C,
плавление платины) |
9.9·105 |
1.4·10–6 |
4.7·10–28 |
1.4·10–19 |
7.1·104 |
9.9·10–15 |
2433 К (2160°C,
кипение серебра) |
2.0·106 |
1.2·10–6 |
5.6·10–28 |
1.7·10–19 |
1.2·105 |
2.0·10–14 |
3073 К (2800°C,
кипение золота) |
5.1·106 |
9.4·10–7 |
7.0·10–28 |
2.1·10–19 |
2.4·105 |
5.1·10–14 |
3689 К (3416°C,
плавление вольфрама) |
1.1·107 |
7.9·10–7 |
8.4·10–28 |
2.5·10–19 |
4.2·105 |
1.1·10–13 |
5250 К (4977°C,
максимум солнечного излучения) |
4.3·107 |
5.5·10–7 |
1.2·10–27 |
3.6·10–19 |
1.2·106 |
4.3·10–13 |
6500 К (6227°C,
поверхность Солнца) |
1.0·108 |
4.5·10–7 |
1.5·10–27 |
4.5·10–19 |
2.3·106 |
1.0·10–12 |