Prostor je na konstantnoj temperaturi od 300 K. A ploča za kuhanje u prostoriji ima temperaturu od 400 K i gubi energiju zračenjem brzinom P. Kolika je brzina gubitka energije iz grijaće ploče kada je temperatura 500 K?

Odgovor:

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

Obrazloženje:

Tijelo s nultom temperaturom istovremeno emitira i apsorbira snagu. Tako je neto gubitak toplinske snage razlika između ukupne toplinske snage koju zrači objekt i ukupne toplinske snage koju apsorbira iz okoline.

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

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

gdje, # T # - temperatura tijela (u kelvinima);

# T_a # - temperatura okoline (u Kelvinima), # S # - Površina površine objekta koji zrači (u # M ^ 2 #), # Sigma # - Konstantu Stefanu-Boltzmannu.

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

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

# (P ') / P = frac {{poništi {sigma A} (500 ^ 4-300 ^ 4)} {{{a {{sigma A} (400 ^ 4-300 ^ 4)} = frac { 5 ^ 4-3 ^ 4} {4 ^ 4-3 ^ 4} #

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