O cameră este la o temperatură constantă de 300 K. O placă de încălzire în cameră este la o temperatură de 400 K și pierde energie prin radiație la o rată de P. Care este rata de pierdere a energiei de la plita, atunci când temperatura este de 500 K?

Răspuns:

(D) #P '= (frac {5 ^ 4-3 ^ 4} {4 ^ 4-3 ^ 4}) P #

Explicaţie:

Un corp cu o temperatură diferită de zero emite simultan și absoarbe puterea. Astfel, pierderea de energie termică netă este diferența dintre puterea termică totală radiată de obiect și puterea totală de energie termică pe care o absoarbe din împrejurimi.

#P_ {Net} = P_ {rad} - P_ {abs},

#P_ {Net} = Sigma A T ^ 4 - sigma A T_a ^ 4 = sigma A (T ^ 4-T_a ^ 4)

Unde, # T # - Temperatura corpului (în Kelvins);

# # T_a - Temperatura împrejurimilor (în Kelvins), #A# - suprafața suprafeței obiectului radiant (în # M ^ 2 #), # Sigma # - Stefan-Boltzmann Constant.

#P = sigma A (400 ^ 4-300 ^ 4); #

#P '= sigma A (500 ^ 4-300 ^ 4); #

({4} {4} {4} {4} { frac { 5 ^ 4-3 ^ 4} {4 ^ 4-3 ^ 4} #

#P '= (frac {5 ^ 4-3 ^ 4} {4 ^ 4-3 ^ 4}) P #