schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: Экранно-вакуумная изоляция
help_outlineУсловие задачи
lightbulbКраткий ответ
При установке N экранов между поверхностями тепловой поток уменьшается в N+1 раз по сравнению с первоначальным. Это происходит из-за увеличения общего термического сопротивления системы.
Подробное решение
Для решения этой задачи рассмотрим теорию экранно-вакуумной изоляции.
При передаче тепла излучением между двумя поверхностями поток энергии \( E_0 \) определяется законом Стефана-Больцмана. Если между этими поверхностями установить тонкий экран с такой же степенью черноты, то поток энергии уменьшится в 2 раза.
Если установить \( N \) последовательных экранов, то общее термическое сопротивление системы увеличивается пропорционально количеству промежутков между поверхностями. В случае \( N \) экранов количество таких промежутков (барьеров) становится равным \( N + 1 \).
Следовательно, поток энергии \( E_N \) при наличии \( N \) экранов будет в \( N + 1 \) раз меньше первоначального потока \( E_e \) (потока без экранов):
\[ E_N = \frac{E_e}{N + 1} \]
Этот принцип широко используется в космической технике и криогенных системах для минимизации теплопотерь.
Правильный ответ:
\[ E_N = \frac{E_e}{N + 1} \]