Et rom har en konstant temperatur på 300 K. En kokeplate i rommet er ved en temperatur på 400 K og mister energi ved stråling med en hastighet på P. Hva er hastigheten på energitap fra kokeplaten når temperaturen er 500 K?

Svar:

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

Forklaring:

En kropp med en ikke-null temperatur utsender samtidig og absorberer strøm. Netto termisk strømbrudd er derfor forskjellen mellom den totale termiske effekten som utstråles av objektet og den totale termiske effekten som den absorberer fra omgivelsene.

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

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

hvor, # T # - Temperaturen i kroppen (i Kelvins);

# T_a # - Temperaturen i omgivelsene (i Kelvins), #EN# - Overflateareal av det utstrålende objektet (i # M ^ 2 #), # Sigma # - Stefan-Boltzmann Constant.

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

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

# {P '} / P = frac { avbryt { sigma A} (500 ^ 4-300 ^ 4)} { avbryt { 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 #