Optické vlastnosti – emisivita

NTC ZČU v Plzni

Předměty:

Demonstrace emisivity na příkladu plechového hrnečku naplněného horkou vodou.

Autoři:

Ján Šikula,
Jan Šroub,
Vladislav Lang,
NTC ZČU v Plzni

Pomůcky:

  • Hrníček / plecháček s proužky lepenek – klasická kancelářská průhledná, elektrikářská izolační a hliníková lepenka.

Aktivita + rozšířená aktivita:

Do hrníčku, ideálně plechového, nalejeme horkou vody a termokamerou pozorujeme hrníček z boční strany. Žáci mají za úkol zjistit teplotu stěny hrníčku. Údaje z termokamery mohou porovnat s realitou, kdy se hrníčku dotknout rukou.

V druhém kroku zjišťujte teplotu na jednotlivých lepenkách nalepených na hrníčku, použijte bodové analýzy, umožňují přehledně zobrazit teploty na všech třech lepenkách současně.

Otázka k diskuzi:

Proč je teplota hrníčku vyhodnocená termokamerou nižší než ve skutečnosti?

Proč je teplota na kancelářské a elektrikářské lepence vyhodnocená termokamerou vyšší než na hliníkové lepence, případně na kovovém povrchu hrníčku?

Odpověď:

Kovy obecně mají nízkou hodnotu emisivity (sálavosti), může být blízká 0. Uvedené má za následek, že zářivý tok z povrchu je malý. Oproti tomu materiál lepenek má v infračerveném spektru hodnotu emisivity vysokou, může být až blízká 1, zářivý tok z povrchu je tak vyšší než u kovového povrchu. To má za následek, že termokamerou je vyhodnocena plocha s nízkou hodnotou emisivity jako studenější v porovnání s plochou s vysokou hodnotou emisivity, ačkoliv obě plochy mají ve skutečnosti stejnou teplotu.

Příklad z praxe

Při měření teploty částí strojů s kovovým povrchem (např, výfuky vozidel) se tyto nejdříve, je-li to možné, nabarví barvou o vysoké emisivitě. Vyhodnocení měření je výrazně zjednodušeno.

Výfuk, jehož pravá část je ošetřená barvou LabIR Paint.

Pokus je součástí publikace Základní sada pokusů

Tento pokus je zahrnut v publikaci Základní sada pokusů, v níž naleznete základní aktivity, jež provádíme na prezenčních školeních a na workshopech pro učitele.