单选题
热辐射的热量和火灾温度的( )次方成正比。
A
2
B
3
C
4
D
5
答案解析
正确答案:C
解析:
该题目考查的是热辐射的基本规律及其与温度之间的关系。
题干:热辐射的热量和火灾温度的( )次方成正比。
正确答案:C:4
解析:
根据斯特藩-玻尔兹曼定律(Stefan-Boltzmann Law),黑体单位面积在单位时间内辐射出的总能量(即辐射出射度)与其热力学温度的四次方成正比。其数学表达式为:
E = σT⁴
其中:
- E 表示单位面积辐射的能量(辐射出射度),
- σ 是斯特藩-玻尔兹曼常数(约为5.67×10⁻⁸ W/m²·K⁴),
- T 是物体的绝对温度(单位为开尔文,K)。
在火灾过程中,高温物体(如火焰、燃烧表面)通过热辐射向外传递能量,其辐射热量主要遵循此定律。因此,热辐射的热量与温度的四次方成正比。
选项分析:
A:2 —— 对应于表面积或某些线性物理量的关系,不符合热辐射规律。
B:3 —— 无对应基本物理定律支持热量与温度三次方成正比。
C:4 —— 正确,符合斯特藩-玻尔兹曼定律。
D:5 —— 没有物理依据支持该指数关系。
核心知识点:
1. 斯特藩-玻尔兹曼定律是热辐射理论的核心内容之一,适用于理想黑体的辐射计算。
2. 在工程和消防科学中,该定律用于估算火灾中热辐射强度,对火灾蔓延分析和安全距离设计具有重要意义。
3. 温度使用绝对温标(开尔文)进行计算,不能使用摄氏度直接代入公式。
综上,正确答案为 C:4。
相关知识点:
热辐射热量与火灾温度4次方正比
题目纠错
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