A jumaboyev, Z. Mamatov, O‘. A. Xolikulov, sh sh. Yormatov optikadan masalalar to‘plami

Issiqlik nurlanishi

1. 
   Pechning yuzasi 4 cm² bo‘lgan tirqishidan 1 s da 22,7 J energiya nurlanayotgan bo‘lsa, uning harorati qanday bo‘ladi? Nurlanishni absolyut qora jism nurlanishiga yaqin deb hisoblang.
   
2. 
   Nurlanish tufayli Yer yuzasi 1 m² bo‘lgan sirtidan har minutda 5,4 kJ energiya yo‘qotadi. Qanday haroratda absolyut qora jism ham shuncha energiyani nurlantiradi?
   
3. 
   Quyosh sirtining haroratini 5800 K ga teng deb olib,uning 1 m² yuzali sirtidan 1 min da nurlanayotgan energiyani hisoblang. Quyosh absolyut qora jism kabi nurlanadi deb hisoblang.
   
4. 
   Harorati 20 ⁰C bo‘lgan xonada turgan 10 cm radiusli absolyut qora shar nurlanishining quvvatini toping.
   
5. 
   Absolyut qora jismning harorati 727 ⁰C dan 1727 ⁰C gacha orttirildi. Bunda jism nurlantirayotgan energiya necha marta ortadi?
   
6. 
   Absolyut qora jismning harorati 127 ⁰C. Harorat orttirilgandan so‘ng nurlanishning umumiy quvvati 3 marta ortdi. Bunda harorat qanchaga ortgan?
   
7. 
   Suvning harorati 97 ⁰C bo‘lgan qozon kuzatuvchining sirtidagi harorat 27 ⁰C bo‘lgan qo‘liga energiya nurlantiradi. Xuddi shunday masofada joylashgan shuncha sirtga ega bo‘lgan 0 ⁰C haroratli jism bir xil vaqt oralig‘ida necha marta ko‘p energiya oladi? Nurlanishni absolyut qora jism nurlanishiga yaqin deb oling.
   
8. 
   Sirtining umumiy yuzasi 1000 m² bo‘lgan 0 ⁰C haroratli g‘ishtin bino bir sutka mobaynida qancha energiya nurlantiradi? Berilgan haroratda suvalgan g‘ishtin devor bilan absolyut qora jismning energetik yorituvchanliklari nisbati k=0,8.
   
9. 
   Harorati 727 ⁰C bo‘lgan po‘lat g‘o‘la sirtining 1 cm² yuzasidan 1 s da 4 J energiya nurlantiradi. Berilgan harorat uchun po‘lat g‘o‘la bilan absolyut qora jism energetik yorituvchanliklarining nisbatini toping. Bu nisbatni hamma to‘lqin uchun bir xil deb hisoblang.
   
10. 
    Issiqlik o‘tkazuvchanlik tufayli bo‘ladigan isroflarni hisobga olmay, diametri 1 mm va uzunligi 20 cm bo‘lgan simni 2500 K haroratgacha qizdirish uchun zarur bo‘ladigan elektr tokining quvvatini toping. Sim absolyut qora jism kabi energiya nurlantiradi va muvozanat qaror topa borishi bilan simda ajralayotgan issiqlik miqdorini hammasi nurlanishga sarflanadi deb hisoblang.
    
11. 
    Quvvati 25 W bo‘lgan vacuum lampasining volframdan yasalgan cho‘g‘lanma tolasi sirtining yuzasi 0,403 cm² , tolaning cho‘g‘lanish harorati esa 2177 ⁰C ga teng. Lampa u bilan bir xil yuzali shuncha haroratli absolyut qora jismdan necha marta kam energiya nurlantiradi? Muvozanat qaror topa borishi bilan tolada ajralayotgan issiqlik miqdorining hammasi nurlanishga sarflanadi deb hisoblang.
    
12. 
    Quyosh doimiysi C=1,4 kW/m². Quyosh absolyut qora jism singari nurlanadi deb hisoblab, uning nur sochayotgan sirti haroratini toping.
    
13. 
    Yer yaqinida, atmosferadan tashqarida joylashgan absolyut qora plastinka sirtiga perpendikulyar tushayotgan nurlar bilan yoritiladi. Agar Quyosh doimiysi C=1,4 kW/m² bo‘lsa, plastinkaning qaror topgan haroratini toping.
    
14. 
    1227 ⁰C haroratgacha qizdirilgan 10 cm diametrli temir shar ochiq havoda sovutilmoqda. Qancha vaqtdan keyin uning harorati 1000 K ga tushadi? Hisoblashda temir bilan absolyut qora jismning energetik yorituvchanligi nisbatini 0,5 deb oling. Havoning issiqlik o‘tkazuvchanligini hisobga olmang.
    
15. 
    Ingichka volfram simni vakuumda kuchli elektr toki bilan yondirib yuborishda qisqa vatq ichida juda yuqori harorat hosil bo‘ladi. Simning nurlanish qobiliyati maksimal bo‘ladigan to‘lqin uzunligi 145 nm. Simning yonish momentidagi haroratini toping.
    
16. 
    Quyosh sirtining harorati 5800 K.Uning maksimal nurlanishi qobiliyatiga mos keladigan to‘lqin uzunligi spektrning qaysi qismida joylashgan?
    
17. 
    Yulduz sirtining harorati 1200 K. Agar Yer atmosferasi to‘lqin uzunligi 290 nm dan qisqa bo‘lgan nurlarning hammasiniyutib qolsa, yulduz sirtining haroratini Vinning siljish qonuni bo‘yicha aniqlash mumkinmi?
    
18. 
    Agar maksimal nurlanish qobililyati 725 nm to‘lqin uzunligiga to‘g‘ri kelayotgan bo‘lsa, absolyut qora jismning yorug‘lik chiqarayotgan 1 cm² yuzasi 1 s da qancha energiya nurlatadi?
    
19. 
    Pechdagi yuzasi 10 cm² bo‘lgan tirqishdan 1 min da 250 kJ energiya nurlanadi. Maksimal nurlanish qobiliyatiga to‘g‘ri keladigan to‘lqin uzunligi spektrning qaysi sohasida joylashgan?
    
20. 
    Absolyut qora jism nurlanishining maksimal nurlanish qobiliyati 680 nm to‘lqin uzunligiga to‘g‘ri keladi. Yuzasi 1 cm² bo‘lgan bu jism 1 s ichida qancha energiya nurlantiradi va nurlanish tufayli uning massasi 1 s da qanchaga kamayadi?
    
21. 
    Absolyut qora jism nurlanish qobiliyatining maksimumiga to‘g‘ri keladigan to‘lqin uzunligi 720 nm, nurlanayotgan sirt yuzasi 5 cm² ga teng. Nurlanish quvvatini toping.
    
22. 
    Nurlanish qobiliyatining maksimumi 700 nm dan 600 nm ga ko‘chganda absolyut qora jism nurlanishining quvvati necha marta ortadi?
    
23. 
    Cho‘g‘lanma elektr lampasi ishlaganda volfram tolaning qizib ketishi oqibatida nurlanish qobiliyatining maksimumiga to‘gri keladigan to‘lqin uzunligi 1,4 mkm dan 1,1 mkm ga o‘zgardi. Tolani absolyut qora jism deb hisoblansa,maksimal nurlanish qobiliyati necha marta ortadi? Bunda tolaning harorati qanchaga o‘zgaradi?
    
24. 
    Qizdirilgan absolyut qora jismning harorti 1327 ⁰C dan 1727 ⁰C gacha o‘zgardi. Bunda nurlanish qobiliyatining maksimumiga to‘g‘ri keladigan to‘lqin uzunligi qanchaga o‘zgaradi va maksimal nurlanish qobiliyati necha marta ortadi?
    
25. 
    Plank formulasidan foydalanib Stefan-Bolsman qonunini keltirib chiqarng va Vinning siljish qonunidagi doimiyning son qiymatini toping.
    
26. 
    Qora jismning energetik yorituvchanligi 10 kW/m² bo‘ladigan harorat aniqlansin.
    
27. 
    Eritish pechining ko‘rish tuynugidan sochilayotgan energiya oqimi 34 W. Agar tuynukning yuzasi 6 cm² bo‘lsa, pechning harorati aniqlansin.
    
28. 
    Agar pechning harorati 1200 K bo‘lsa, yuzasi 8 cm² bo‘lgan eritish pechining tuynugidan 1 min vaqtda sochiladigan energiya aniqlansin.
    
29. 
    Sirius yulduzining yuqori qatlamlaridagi harorat 10000 K. Shu yulduzning 1 km² yuzali sirtidan sochilayotgan energiya oqimi aniqlansin.
    
30. 
    Qora jismning harorati 1 % ga ortganda uning energetik yorituvchanligining nisbiy ortishi aniqlansin.
    
31. 
    Qora jismning energetik yorituvchanligi ikki marta ortishi uchun uning termodinamik harorati necha marta ortishi kerak?
    
32. 
    Quyosh qora jismdek nur sochadi deb qabu qilib, uning energetik yoirtuvchanligi va sirtidagi harorat hisoblansin. Quyoshning gardishi Yerdan 32' burchak ostida ko‘rinadi. Quyosh doimiysi C=1,4 kJ/(m²∙s).
    
33. 
    Yer atmosferasidan tashqarida, Yerdan Quyoshgacha bo‘lgan masofada Quyosh nurlariga tik joylashgan qoraytirilgan metall plastinkaning qaror topgan harorati aniqlansin. Quyosh doimiysi C=1,4 kJ/(m²∙s).
    
34. 
    600 K haroratda ko‘mirning issiqlik nurlanish koeffitsientini 0,8 deb qabul qilib: 1) ko‘mirning energetik yorituvchanligi; 2) 10 min vaqt davomida ko‘mirning 5 cm² yuzali sirtida sochiladigan energiya aniqlansin.
    
35. 
    400 K haroratda 5 min vaqt davomida qorakuyaning 2 cm² yuzali sirtidan 83 J energiya sochiladi. Qorakuyaning issiqlik nurlanish koeffitsienti aniqlansin.
    
36. 
    Muffel pechi 1 kW quvvat iste’mol qiladi. 25 cm² yuzali ochiq tirqishda uning ichki sirtining harorati 1200 K. Pechning tirqishi qora jismdek nurlanadi deb hisoblab, quvvatning qanday qismi devorlar tomonidan sochilishi aniqlansin.
    
37. 
    Shartli ravishda Yerni 280 K haroratda nur sochayotgan kulrang jism sifatida qabul qilish mumkin. Agar Yer sirtining energetik yoryuvchanligi 325 kJ/(m²∙soat) bo‘lsa, Yerning issiqlik nurlanish energiyasi aniqlansin.
    
38. 
    Muayyan o‘zgarmas haroratda 10 cm radiusli sharning quvvati 1 kW. Sharni issiqlik nurlanish koeffitsienti 0,25 bo‘lgan kulrang jism deb hisoblab, mazkur harorat topilsin.
    
39. 
    273 K haroratda qora jism energetik yorituvchanligi spektral zichligining maksimumi qanday to‘lqin uzunligiga mos keladi?
    
40. 
    Quyoshning yuqori qatlamlarining harorati 5300 K ga teng. Quyoshni qora jism sifatida qabul qilib, Quyoshning energetik yorqinligi spektral zichligining maksimumiga mos keluvchi to‘lqin uzunligi aniqlansin.
    
41. 
    Energetik yorqinlik spektral zichligining maksimumi ko‘rish spektrining a) qizil chegarasiga (λ₁=750 nm); b) binafsha chegarasiga (λ₂=380 nm)to‘g‘ri kelganda, qora jismning harorati qanday bo‘ladi?
    
42. 
    Arktur yorqin yulduzining nergetik yorituvchanligi spektral zichligining maksimumi 580 nm to‘lqin uzunligiga to‘g‘ri keladi. Yulduz qora jismdek nur sochadi deb qabul qilib, uning sirtining harorati aniqlansin.
    
43. 
    Qora jisming harorati o‘zgarishi natijasida spektral zichlikning maksimumi 2,4 mkm dan 0,8 mkm ga siljidi. Jismning energetik yorituvchanligi va energetik yorituvchanlik spektral zichligining maksimumi qanday va necha marta o‘zgargan?
    
44. 
    Qora jismning termodinamik harorati ikki marta ortganida energetik yorituvchanlik spektral zichligining maksimumiga to‘g‘ri keluvchi to‘lqin uzunligi 400 nm ga kamaydi. Boshlang‘ich va oxirgi haroratlar aniqlansin.
    
45. 
    Yorug‘lik kuchi birligi – kandelaning etaloni – sirtining yuzasi 0,5305 mm² bo‘lgan va 1063 ⁰C ga teng platinaning qotish haroartiga ega, to‘la nur sochuvchidan iboratdir (barcha uzunlikdagi to‘lqinlarni sochadi). Nur sochuvchining quvvati aniqlansin.
    
46. 
    Qora jism energetik yorituvchanligi spektral zichligining maksimumi 4,16∙10¹¹ W/m³. U qanday to‘lqin uzunligiga to‘g‘ri keladi?
    
47. 
    Qora jismning harorati 2000 K; quyidagilar aniqlansin: 1) λ₁=600 nm to‘lqin uzunligi uchun energetik yorqinlikning spektral zichligi; 2) λ₁=590 nm dan λ₂=610 nm gacha to‘lqin uzunliklar oralig‘idagi energetik yorituvchanligi. Bu oraliqda jism energetik yorituvchanligi o‘rtacha spektral zichligining qiymati 600 nm to‘lqin uzunligi uchun topilgan qiymatga teng deb qabul qilinsin.