空气存在热辐射的应用吗?

据魔方格专家权威分析试题“2.运用大气对太阳辐射削弱作用的知识,判断下列说法可信的是A.工..”主要考查你对  大气的受热过程  等考点的理解关于这些考点的“档案”如下:

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  • 大气对太阳辐射的削弱作用

    ①吸收作用:具有选择性水汽和二氧化碳吸收红外线,臭氧吸收紫外线对于可见光部分吸收比较少。
    ②反射作用:无选择性云层、尘埃越多,反射作用越强例多云的白天温度不太高。
    ③散射莋用:具有选择性对于波长较短的篮紫光易被散射。例晴朗的天空呈蔚蓝色等

    ①地面吸收太阳短波辐射增温,产生地面长波辐射
    ②大氣中的CO2和水汽强烈吸收地面的长波辐射而增温
    ③大气逆辐射对地面热量进行补偿起保温作用。


    影响地面辐射大小(获得太阳辐射多少)嘚主要因素:

    纬度因素太阳高度角的大小不同,导致地面受热面积和太阳辐射经过大气层的路程长短是影响的主要因素,同时它的夶小受下垫面因素(反射率)和气象因素等的影响。

  • 对流层由于热量主要直接来自地面辐射所以海拔越高,气温越低
    一般情况下,海拔每上升1000米气温下降6°C。
    有时候出现下列情况:①海拔上升气温升高;②海拔上升1000米,气温下降幅度小于6°C这就是逆温现象。

    逆温現象往往出现在近地面气温较低的时候如冬季的早晨。逆温现象使空气对流运动减弱大气中的污染物不易扩散,大气环境较差
    A发生時稳定性特别强(不利于垂直运动),易出现大气污染
    B最有利于逆温发生的条件是平静而晴朗的夜晚
    C日出前后的逆温层最厚日出后地面溫度升高,逆温层慢慢消失

    (1)辐射逆温:经常发生在晴朗无云的夜间,由于大气逆辐射较小地面辐射散失热量多,近地面气温迅速丅降而高处气层降温较少,从而出现上暖下冷的逆温现象这种逆温现象黎明前最强,日出后逆温层自下而上消失.这种逆温现象主要发苼在气温日较差的晴天晚上和黎明地面热量辐射散失,越接近地面空气越冷导致逆温。过程为:

    图a为正常气温垂直分布情形;在晴朗無云的夜间地面辐射冷却很快,贴近地面的气层也随之降温离地面愈近,降温愈快离地面愈远,降温愈慢因而形成了自地面开始嘚逆温(图b);随着地面辐射冷却的加剧,逆温逐渐向上扩展黎明时达最强(图c);日出后,太阳辐射逐渐增强地面很快增温,逆温便逐渐自下而上地消失(图d、e)辐射逆温厚度从数十米到数百米,在大陆上常年都可出现以冬季最强。冬季夜长逆温层较厚,消失較慢

    (2)平流逆温:暖空气水平移动到冷的地面或冷空气层上,由于暖空气的下层受到冷地面或大气的影响而迅速降温上层受影响较尐,降温较慢从而形成逆温。这种逆温现象主要出现在中纬度沿海地区

    (3)地形逆温:它主要由地形造成,主要发生在盆地和谷地中由于山坡散热快,冷空气循山坡下沉到谷底谷底原来的暖空气被冷气抬挤上升,从而出现温度的倒置现象这种逆温现象主要发生在晚上。还有一种情况是冬半年冷空气在向低纬度地区运动过程中,因冷空气较冷重把地势较低盆地和谷地地区填满(形成冷空气湖),而盆地上空是暖空气在盆地上空暖空气与盆地内冷空气交界的大气层形成逆温现象。这种逆温现象发生在冬半年

    (4)锋面逆温:锋媔附近因上面为暖空气,下面为冷空气所以也会出现逆温现象,如我国云贵高原东部冬半年受昆明准静止锋影响上空出现逆温现象,形成贵阳一带的阴雨冷湿天气

    (5)下沉逆温:在高压控制区,高空存在着大规模的下沉气流由于气流下沉的绝热增温作用,致使下沉運动的终止高度出现逆温这种逆温多见于副热带反气旋区(海洋上空),它的特点是范围大不接触地面而出现在某一高度上。这种逆溫因为有时像盖子一样阻止了向上的湍流扩散如果延续时间较长,对污染物的扩散会造成很不利的影响.此外寒流影响下也会促使逆温現象的形成。

    逆温现象与空气质量的关系:

    逆温的存在对天气和大气污染物的扩散有相当大的影响:它阻碍空气对流运动,妨碍烟尘汙染物,水汽凝结物的扩散有利于雾的形成并使能见度变差,使大气污染更为严重

  • 太阳辐射的波长范围示意图:

    大气的受热过程示意圖:

  • (1)大气的受热过程是大气吸收少量太阳短波辐射和大量地面长波辐射而增温的过程。
    (2)大气对太阳短波辐射的吸收具有选择性如臭氧吸收紫外线,水汽和二氧化碳吸收红外线而能量最强的可见光则被吸收的很少。

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空气炸锅是一款不用油、只需涳气就可以“煎炸”食物、好吃不油腻、健康又美味的高科技产品,男生可以凭此神器在女朋友和丈母娘面前露一手妈妈也再不用担心峩只会煮方便面了。不过目前和电饭锅一样大小的空气炸锅售价不菲通常在1000人民币以上,那么这样的神器到底有什么科技含量呢背后嘚专利信息告诉你答案。

2012年飞利浦在中国推出了第一款“airfryer”空气炸锅其中高速空气循环技术是其核心技术,中国专利“制备食品的设备囷用于该设备的空气导向件”详细介绍了这款产品背后的技术原理对应专利号为ZL

从该专利的附图可以很容易理解到该技术。马达带动风扇旋转在排出开口上方形成低压空气,热辐射的应用装置产生热量先对食品制备室内的食品进行加热产生的热空气利用上面的低压环境通过排出开口向上流动进入到内外壁通道向下运动,气流到的炸锅的底部时利用空气导向构件再次上升进入食品制备室二次高速加热喰品,从而在短时间内完成食品的制备过程这样的技术所运用的原理比较简单,该专利主要保护的还是其核心创新点——底部的空气导姠构件不要小看这个导向构件,虽然它非常小但是有较高的技术含量,它包括有利于空气向上流动的十字架结构的导向肋、向上收缩嘚截头锥形空气导向部件

了解了技术,那么我们不禁要问这样的一款简单、实用的产品飞利浦为什么2012年才进入市场庞大的中国呢?答案也在其专利信息中这件专利2009年以PCT进入到中国,2012125日获得授权该专利的同族专利已到达21项,分布地区广泛而这件专利的专利权人並非飞利浦,而是荷兰的卡瓦林烹饪系统有限公司飞利浦从卡瓦林取得这件专利在全球范围内的独占许可权后,成为“第一个吃螃蟹”嘚公司在欧洲、韩国、马来西亚等国家、地区大卖该产品,获得了丰厚的市场回报从而2012年中国专利授权后转战中国。

国内市场向飞利浦敞开了怀抱随之而来竞争对手也虎视眈眈,其中浙江的慈溪市宏邦电器有限公司(以下简称“宏邦”)在一件1988年的失效专利EP0284420基础上申請了“一种螺旋风的新型炸锅”(ZL.0)专利 在飞利浦专利获权的半年后,该专利也获得授权从专利公开的信息来看,宏邦的专利技术更加简单(见下图)当接通电源,螺旋状的发热管开始发热马达带动风扇开始工作, 在风扇的作用下使热空气通过发热管向下做螺旋運动,中心大 部分热空气均匀的吹向放在炸篮底部的食物上热交换后热空气继 续以离散方向透过炸篮孔运动,运动至锅体底部时被锅體底部 的弧形反射面的反射,沿锅壁向上运动经发热管再次加热,开 始下一循环通过以上循环,可以快速加热食物并且受热均匀从EP專利和宏邦专利的对比中也可以看出宏邦的技术一定程度上对这件“老”的EP专利进行了改进,也取得了更好的加热效果

宏邦的炸锅上市後,以其低价抢占市场于是“狭路相逢勇者胜,勇者相逢智者胜”为了防止飞利浦发动诉讼,宏邦在2012年的8月提前对飞利浦的专利进行無效无效证据包括上面提到的EP专利,不过由于飞利浦的空气导向结构件是其主要的技术创造性较强因此复审委在2013年上半年做出了维持這件发明专利权有效的决定。随后飞利浦展开反制措施发动诉讼,请求上海一中院判令宏邦产品侵权并赔偿经济损失等共计300万元。从仩述的技术对比中基本可以了解到宏邦的技术借鉴并非完全抄袭,而且专利申请过程中进行了专利规避设计因此其专利的技术特征并鈈包括飞利浦专利当中的排气出口及空气导向构件这两个主要的技术特征,法院认为被侵权产品“airfryer”空气炸锅与宏邦的专利权利要求既不楿同也不等同未落入权利要求的保护范围,驳回了飞利浦的诉讼请求

飞利浦的诉讼对宏邦来说是虚惊一场,不过目前宏邦的产品由于缺乏空气导向构件“油炸”效果并没有“airfryer”空气炸锅好,这也是目前市场上宏邦的炸锅一般在1000人民币以下采取低端价格策略的原因之┅,因此如何既能避免侵权又能提高产品质量是宏邦接下来解决的问题于是为了进一步提高加热效果,改善食物口感宏邦在2013年又申请叻相关专利“充分均匀加热食品的空气炸锅”(ZL.4)。

宏邦的新专利技术主要增加了聚能板和扰流装置聚能板可以在炸锅停止加热后,利鼡聚集的热量缓慢 均匀加热食物这样食物能有较佳的口感;扰流 装置能够增强锅体内热空气的漫反射,这样能够对食 品的加热更为均匀而且,漫反射的作用还能使热空气对食品进行二 次加热二次加热后的空气能对食物侧面进行缓慢均匀加热,这样进 一步改善食品的口感

宏邦从改进失效的“老”专利进入市场,到自主研发新技术巩固、开拓新市场显示了其专利策略与市场策略的统一,相信宏邦的新專利获得授权后能够提供更加物美价廉的炸锅产品使“空气炸锅”真正走进千家万户,让这款舌尖上的科技产品为更多的人提供舌尖上嘚美味

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