Question

Qual é o valor de energia que uma superficie metalica de um corpo com area de 3m² irradiada durante 20s a temperatura de 4000k?​

Answer 1

Utilizando a lei de irradiação de corpos negros de Stefan-Boltzmann, temos que este corpo emitiu um total de 9 . 10⁸ J.

Explicação:

Sabemos que um corpo quente irradia com uma emissividade que é calculada por:

$E_m=\sigma.T^4$

A chamada lei de Stefan-Boltxmann. Onde σ é a constante que vale 5,7.10^(-8) W/m²K⁴.

Então podemos calcular esta emissividade:

$E_m=\sigma.T^4$

$E_m=5,7.10^{-8}.(4000)^4$

$E_m=5,7.10^{-8}.(4.10^3)^4$

$E_m=5,7.10^{-8}.4^4.10^{12}$

$E_m=5,7.10^{-8}.256.10^{12}$

$E_m=5,7.256.10^4$

$E_m=1459.10^4$

$E_m=1,5.10^7 W/m²$

Assim temos este valor de emissividade, que é medido em potencia por área, ou seja, multiplicando este valor pela área emitida teremos o valor da potencia irradiada:

$P=A.E_m$

$P=3.1,5.10^7 W$

$P=4,5.10^7 W$

E sabemos que potencia em W é energiaem Joules por segundo, ou seja, multiplicando pelo tempo que passou, podemo encontrar a energia total:

$E=t.P$

$E=20.4,5.10^7 J$

$E=90.10^7 J$

$E=9.10^8 J$

Assim temos que este corpo emitiu um total de 9 . 10⁸ J.