На сколько нагревается металл на солнце

Обновлено: 22.01.2025

В городе встречаются разные поверхности. В основном это, конечно, асфальт, но много где лежит тротуарная плитка, местами - гранит или булыжник.

температуры воздуха;
высоты Солнца над горизонтом и длительности времени воздействия солнечных лучей на поверхность;
свойств самой поверхности (теплопроводность, теплоемкость, плотность, цвет);
скорости ветра.

Фактическая температура поверхности - это точное число градусов, но для нас важнее не то, сколько на поверхности градусов, а то, насколько горячей эта поверхность воспринимается. Если наши ощущения говорят нам, что "нормально" или "горячо" - значит, дня нас действительно нормально или, наоборот, горячо, сколько бы там градусов ни было (предполагается, что у вас нормальная восприимчивость к температурным воздействиям, и вы не склонны переоценивать свои возможности). Воспринимаемая "горячесть" поверхности зависит от того, как быстро тепло передается от поверхности к коже, а это, в свою очередь, зависит от теплопроводности и фактуры материала. Чем теплопроводность выше, тем горячее будет казаться поверхность. Гладкие поверхности также ощущаются горячее неровных. Это связано с тем, что при контакте с фактурной поверхностью площадь контакта меньше, и местами сохраняется воздушная прослойка, что в итоге уменьшает передачу тепла.

Текущим летом (2010 г.), когда дневная температура в Москве установилась на уровне выше 30 градусов по Цельсию и ходить местами стало горячо, я решил измерить реальную температуру разных городских поверхностей. Первоначально результаты всех измерений записывал на форуме, а после того, как данных набралось достаточно, решил все это оформить в виде отдельной статьи.

Конечно, кому-то может показаться странным мерять температуру поверхности градусником для уха, но, как показала практика, этим термометром можно мерять температуру всего чего угодно. Заявленный в инструкции диапазон измерений - от 32 до 43 градусов, но несмотря на это, на практике он меряет от 0 до больше чем 70 градусов (объектов с большей температурой под рукой не нашлось). Заявленная погрешность - 0.2 градуса для температуры от 36 до 39 градусов, и 0.3 градуса в остальном диапазоне.

Результаты измерения
Поверхность	Температура, ° С
серый асфальт	52-55
серая доска (обычная доска, посеревшая от времени)	56
белый пластик	37
светло-серый цемент	40-42
земля	50-55
тротуарная плитка (красная)	48
дорожная бетонная плита	50
асфальтовая крошка	51-52
дорожная пыль	48
темно-серый (почти черный) пластик внутри стоявшей на солнце машины	70

Разброс значений означает, что при разных измерениях на одинаково выглядящих поверхностях была получена разная температура.

В общем, все вполне ожидаемо - чем предмет темнее, тем он горячее по градусам. А вот наши ощущения, как уже говорилось выше, будет сильно зависить еще и от свойств поверхности.

Гладкий асфальт реально воспринимается горячее: если по асфальту средней зернистости еще можно спокойно идти, то по гладкому идти будет уже очень горячо.

Т.е. официальные данные подтверждают результаты приведенных выше измерений.

Вероятность получения ожога зависит как от температуры, так и от времени контакта. При температуре в 45 градусов можно спокойно ходить несколько часов, при 60 градусах время непрерывного контакта с поверхностью не должно быть больше секунды (быстро идти можно, останавливаться - нет).

Как обезопасить себя от травм:

1. Если вы не уверены в своей теплостойкости, то лучше вообще не ходить там, где горячо, и тогда, когда горячо. Самое горячее время - с 12 до 16 часов дня.

2. Не останавливайтесь там, где горячо, даже на несколько секунд, т.к. имеет значение время контакта с поверхностью. Пока вы идете, контакт с поверхностью происходит периодически, что позволяет поддерживать безопасный температурный баланс, а когда вы останавливаетесь, даже несколько секунд постоянного контакта могут привести к перегреву и ожогу.

3. Выбирайте менее горячие поверхности - более светлые, более фактурные. Избегайте темного и гладкого асфальта. Прислушивайтесь к своим ощущениям. Если вам кажется, что горячо - то так и есть, и надо перейти на менее горячую поверхность.

До какой температуры способен нагреться металл на Солнце?

Привет всем.
Вопрос прозвучал двусмысленно и наверное некоторые прочитав его подумали, что нагрев будет происходить на самой звезде - Солнце.
Нет.
Имеется ввиду пластина металла, толщиной например 3 мм., что лежит на поверхности нашей родной Земли в солнечный день.
Лежит перпендикулярно Солнцу, т. е. идёт минимальное отражение (?) и цвет металла чёрный.
Температура окружающего воздуха например +30*С.
Сквозняков и других внешних воздушных потоков, охлаждающих пластину нет, только конвекция за счёт отдачи тепла материалом окружающему воздуху (воздух нагревается от металла и как более лёгкий по отношению к окружающему, поднимается вверх).

В горах одной южной страны граничащей с Таджикистаном, в песке яйца пекли. Думаю зависит от широты местонахождения.

В реальных условиях он может и не нагреться много выше температуры воздуха. т. к. металлы нихера не черные, как ты предлагаешь считать, а хорошо отражают.
А очень гипотетически (считать, что он черный, избавится от конвекции и потери тепла посредством излучения, создать полнейший вакуум) он нагреется до температуры источника нагрева, т. е. поверхности Солнца.

Это зависит от поглощательной способности пластины.
Абсолютно черное тело под тропическим солнцем нагреется до 70 градусов.
Если металлическая пластина отполированная, то ее отражательная способность не позволит ей нагреться до этой температуры.

Не зависит. С одной стороны, поглощаемая мощность пропорциональна коэффициенту поглощения поверхности. С другой, мощность теплового излучения также пропорциональна коэффициенту поглощения. Результат - Т при которой устанавливается равновесие (мощность поглощаемая = мощности теплового излучения) не зависит от поглощающих свойств поверхности.

Равновесная Т установится, когда
мощность поглощения = мощности теплового излучения.
С одной стороны
W поглощения = Коэф. Погл. х W солнца
Т. е. хорошо отражает - мало поглощает
С другой стороны
W теплового излучения = Коэф. Погл х (пост. Стеф. Больцмана) Т^4
Т. е. хорошо отражает - излучает плохо.
Результат - равновесная Т не зависит от коэффициента поглощения (отражения)
Да по-другому и быть не может. Две пластины в вакууме (например, 1х1м на расстоянии 1 см) из разного материала придут к тепловому равновесию - к одной температуре.
Именно из этого условия и получается, что мощность теплового излучения пропорциональна коэф. поглощения.

Пришелец Просветленный (37594) Т=корень 4 степени из (Е/(ε * σ) где Е=800 Вт/м2 - плотность потока излучения тела (что поглощает, то и излучает, для АЧХ) ε - коэфф. поглощения =1 для АЧТ σ=5,67*10^-8 . - постоянная Стефана-Больцмана Вот измените коэффициент поглощения, разве температура не изменится?

Будем считать, что конвекции и теплопроводности нет. Тогда единственный канал "охлаждения" поверхности - тепловое излучение.
Закон Стефана-Больцмана дает мощность теплового излучения с 1м2 поверхности
5.67 е-8 Т^4 Вт/м2 (температура в Кельвинах)
У границы атмосферы Земли мощность солнечного излучения 1350 Вт/м2 (до 1450 зимой)
Потери в атмосфере - и на поверхности от 960 до 1100 Вт/м2 (в горах мощнее)
Расчеты дают следующее (мощность теплового от Т)
T=70 С W=785 Вт/м2
T=80 С W=880 Вт/м2
T=90 С W=985 Вт/м2
T=100 С W=1100 Вт/м2
T=110 С W=1220 Вт/м2
Выводы делаем сами.
Существенно, что от коэффициента поглощения равновесная температура не зависит. Поэтому, и песок, и сковородка (черная) на нем и лист металла (хорошо отражает) и кусок дерева прогреются на одну температуру (смотри комент пришельцу).

Если есть конвекция - появляется еще один канал "охлаждения". Равновесная температура снизится. Этот канал легко ликвидировать - положить сверху стекло или прозрачный п/э. Сковородку с отмытой стеклянной крышкой - можно попробовать до 90-100 нагреть.

На сколько нагревается металл на солнце

ГОСТ Р 53615-2009

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОЗДЕЙСТВИЕ ПРИРОДНЫХ ВНЕШНИХ УСЛОВИЙ НА ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. СОЛНЕЧНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ И ТЕМПЕРАТУРА

The influence of environmental conditions appearing in nature on the technical products. Overall performance. Solar radiation and temperature

ОКП 31 0000-52 0000

Дата введения 2011-01-01

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 341 "Внешние воздействия" на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 341 "Внешние воздействия"

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 60721-2-4:1987* "Классификация внешних условий. Часть 2. Природные внешние условия. Солнечное излучение и температура" (IEC 60721-2-4:1987 "Classification of environmental conditions. Part 2: Environmental conditions appearing in nature. Solar radiation and temperature") с дополнениями, отражающими потребности национальной экономики (выделены курсивом**): уточнением наименования стандарта, области его применения, уточнением терминологии, увязкой показателей, установленных в МЭК 60721-2-4, с показателями, установленными в группе межгосударственных стандартов по статистическим параметрам климатов земного шара, и со стандартами технических требований (ГОСТ 15150) и методов испытаний.

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей.

** В бумажном оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов в разделе "Предисловие" приводятся обычным шрифтом, остальные по тексту документа выделены курсивом. - Примечание изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (подраздел 3.5)

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Введение

Настоящий стандарт входит в комплекс стандартов, определяющих требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям в части внешних воздействующих факторов.

Настоящий стандарт относится к группе стандартов, описывающих природные внешние условия в справочной форме, пригодной для установления конкретных требований к техническим изделиям; эти требования нормированы в других стандартах данного комплекса.

Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 60721-2-4:1988* "Классификация внешних воздействующих факторов. Часть 2: Природные внешние условия. Солнечное излучение и температура" с дополнениями, указанными в предисловии.
________________
* Номер стандарта соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных

Стандарты МЭК, устанавливающие условия эксплуатации, транспортирования и хранения изделий, объединены Публикацией МЭК 60721 "Классификация внешних воздействующих факторов", состоящей из трех частей:

60721-1 "Параметры окружающей среды и их жесткости";

60721-2 "Природные внешние воздействующие факторы". Эта часть состоит из нескольких стандартов - глав, обобщающих сведения о действии различных климатических факторов на технические изделия;

60721-3 "Классификация групп параметров окружающей среды и их жесткостей". Эта часть состоит из нескольких стандартов-глав для различных групп изделий (защищенных и не защищенных от воздействия наружного климата стационарных изделий, а также переносных, передвижных наземных и судовых, транспортируемых, хранящихся), устанавливающих климатические классы условий эксплуатации, их привязку к типам климатов по МЭК 60721-2-1, а также классы по воздействию других видов внешних факторов (например, механическому, биологическому и воздействию агрессивных сред).

Стандарт МЭК 60721-2-1:2002 "Классификация внешних воздействующих факторов. Часть 2. Природные внешние воздействующие факторы. Температура и влажность" ("Classification of environmental conditions. Part 2: Environmental conditions appearing in nature. Temperature and humidity"); соответствие между типами климатов по МЭК 60721-2-1 и типами климатов и макроклиматов - по ГОСТ 15150, приложение 12.

Стандарты МЭК серии 60721 (последние издания) устанавливают требования к изделиям в зависимости от условий их эксплуатации, транспортирования и хранения. До разработки стандартов МЭК серии 60721 подобные требования были установлены стандартами испытаний, например серии 60068, в виде параметров испытательных режимов в отрыве от условий эксплуатации.

Однако, несмотря на принципиально правильный подход к требованиям в части внешних воздействующих факторов, стандарты МЭК в конкретных технических решениях обладают рядом недостатков, что требует их корректировки.

Эти недостатки являются одной из причин того, что указанные стандарты МЭК пока не использованы соответствующими техническими комитетами МЭК для введения в стандарты МЭК на группы изделий (из серии 60721 не введен практически ни один, стандарты МЭК серии 60068 не введены в стандарты на сильноточные и крупногабаритные изделия).

Таким образом, в настоящее время невозможно полное использование стандартов МЭК по внешним (в частности, по климатическим) воздействиям в качестве национальных и межгосударственных стандартов стран Содружества Независимых Государств.

Настоящая часть МЭК 60721 предназначена для использования как основополагающий материал при выборе требуемых жесткостей параметров, относящихся к солнечному излучению, применительно к техническим изделиям.

1 Область применения*

* Наименование пункта 1 в бумажном оригинале выделено курсивом. - Примечание изготовителя базы данных.

Настоящий стандарт распространяется на машины, приборы и другие технические изделия всех видов (далее - изделия) и устанавливает описание действия солнечного излучения (солнечного излучения как природного явления) на изделия, его характерные средние значения в целях установления требований к изделиям по стойкости к воздействию солнечного излучения при их хранении, транспортировании и эксплуатации (ГОСТ 15150) и выбору методов соответствующих испытаний изделий (ГОСТ Р 51370), а также увязку указанных показателей с показателями, установленными в группе стандартов по статистическим параметрам климатов земного шара.

Стандарт используют дополнительно к соответствующим требованиям, установленным в ГОСТ 15150.

Аутентичный текст замененных разделов МЭК 60721-2-4:2002 - в приложении В.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 51370-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие солнечного излучения

ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 16350-80 Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей

ГОСТ 24482-80 Макроклиматические районы земного шара с тропическим климатом. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей

ГОСТ 25650-83 Климат Антарктиды. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей

ГОСТ 25870-83 Макроклиматические районы земного шара с холодным и умеренным климатом. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей

ГОСТ 26883-86 Внешние воздействующие факторы. Термины и определения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения*

* Наименование пункта 3 в бумажном оригинале выделено курсивом. - Примечание изготовителя базы данных.

3.1 В настоящем стандарте применены термины, относящиеся к общим понятиям в области внешних воздействующих факторов: по ГОСТ 15150, ГОСТ 16350, ГОСТ 26883.

3.2 Термины, используемые в настоящем стандарте, в основном определены в 3.1. Дополнительно в настоящем стандарте применены термины:

3.2.1 энергетическая суточная экспозиция: Энергия облучения, получаемая объектом в течение суток.

3.2.2 интегральное солнечное излучение: Излучение, содержащее весь спектр длин волн солнечного излучения.

3.2.3 прямое солнечное излучение: Излучение, действующее на поверхность при непосредственном попадании солнечных лучей.

3.2.4 рассеянное небесное излучение: Излучение, действующее на поверхность от всей небесной сферы и образующееся в результате рассеивания прямого солнечного излучения в атмосфере вследствие наличия в последней различных газов и твердых частиц.

3.2.5 суммарное излучение: Прямое и рассеянное солнечное излучение, поступающее на поверхность.

Баланс энергии: Алгебраическая сумма приходных и расходных составляющих солнечного излучения

где - суммарное солнечное излучение;

- отраженное коротковолновое излучение;

- разность между собственным излучением земной поверхности и излучением атмосферы.

[ГОСТ 16350-80, приложение 1, статья 14]

3.2.7 изогелия: Линия равного суммарного солнечного излучения.

Примечание - Полученный от солнца поток энергии представляет собой солнечное излучение. Поверхность, на которую падает это излучение, подвергается облучению с той же интенсивностью. В настоящем стандарте для единообразия везде применен термин "солнечное излучение".

4 Общие положения

Солнечное излучение воздействует на изделия в первую очередь путем нагрева материалов и окружающей их среды и путем фотохимического старения материала.

Ультрафиолетовая составляющая солнечного излучения вызывает фотохимическое старение большей части органических материалов. Она отрицательно воздействует на эластичность и пластичность некоторых каучуковых смесей и пластических материалов. Оптические стекла могут потерять прозрачность.

Вследствие солнечного излучения выцветают краски на картинах, текстильных материалах, бумаге и т.п. Это может быть важно, например, в компонентах цветового кода.

Полный текст этого документа доступен на портале с 20 до 24 часов по московскому времени 7 дней в неделю .

Также этот документ или информация о нем всегда доступны в профессиональных справочных системах «Техэксперт» и «Кодекс».

Температура нагрева автомобиля в жаркий день зависит от цвета кузова: тест

Вот результаты проверки нагрева кузова в солнечный жаркий день.

Вы когда-нибудь задумывались, до какой температуры нагревается кузов вашей машины, которую вы оставили под прямыми солнечными лучами в жаркий летний день? Угадайте, до какой температуры может нагреться автомобиль красного, синего, белого, серебристого и черного цвета? Для того чтобы подтвердить свою догадку, вот вам результат блогера из Китая, который решил выяснить это на практике.

Блогер решил взять инфракрасный термометр и проверить точно, до скольких градусов нагревается поверхность кузова, окрашенная в разные цвета. Вот что вышло:

До скольких градусов нагревается автомобиль синего цвета

Да, чудес от этого цвета ждать не стоит. Красивый «синий металлик» также подвержен сильному нагреву под прямыми солнечными лучами. Во время замера цифровой градусник показал почти 75 градусов по Цельсию.

Далее блогер замерил красный автомобиль.

До скольких градусов нагревается автомобиль красного цвета

Красное лакокрасочное покрытие показало 73,2 градуса, что меньше, чем у синего автомобиля. Тем не менее результат все равно близок к тому же, что и у синего.

До скольких градусов нагревается автомобиль с цветом кузова «серебристый металлик»

Цвет «серебристый металлик» нагревается на солнце меньше, чем синий и красный. Инфракрасный градусник показал температуру в 62,6 градуса, что уже значительно ниже температур вышеуказанных окрасок кузова.

До скольких градусов нагревается автомобиль белого цвета

Далее блогер из Китая проверил уровень нагрева белого автомобиля. Результат хоть и предсказуем, но все равно удивляет. Так, градусник показал, что кузов нагрелся только до 55,4 градуса. Это, пожалуй, самый выгодный цвет кузова.

А теперь наш антипобедитель – автомобиль черного цвета, который показал самые большие температурные значения.

До скольких градусов нагревается автомобиль черного цвета

Конечно же, черный не оправдал ожиданий. Но температура в 81,2 градуса пугает. Ведь это очень много, с учетом того, что вода начинает закипать уже ближе к 100 градусам. Так что летом черный автомобиль самый нагреваемый. Естественно, это приводит к ускоренному повреждению лакокрасочного покрытия. Вот почему автомобиль черного цвета необходимо более тщательно защищать от воздействия ультрафиолета с помощью различных составов, которые необходимо наносить на кузов.

Так что если ваш автомобиль черного цвета, старайтесь не парковать его на открытом пространстве в летнее время, защищая лакокрасочное покрытие от прямых солнечных лучей.

Также стоит отметить, что, так как кузов черного автомобиля нагревается больше всего, вы будете тратить больше денег на топливо при включенном кондиционере, поскольку ему будет необходимо больше мощности, чтобы поддерживать заданную температуру в салоне.

Читайте также: