Bir oda 300 K sabit bir sıcaklıktadır. Odadaki bir ocak gözü 400 K sıcaklıktadır ve P oranında bir radyasyonla enerji kaybeder. Sıcaklığı 500 olduğunda ocak gözünden enerji kaybı oranı nedir? K?

Cevap:

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

Açıklama:

Sıfır olmayan bir sıcaklığa sahip bir vücut eşzamanlı olarak gücü yayar ve emer. Dolayısıyla Net Termal Güç Kaybı, nesnenin yaydığı toplam termal güç ile çevreden emdiği toplam termal güç arasındaki farktır.

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

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

nerede, # T # - Vücudun sıcaklığı (Kelvins cinsinden);

# T_a # - Çevrenin sıcaklığı (Kelvins'te), # A # - Yayılan nesnenin yüzey alanı (içinde # M ^ 2 #), # Sigma # - Stefan-Boltzmann Sabiti.

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

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

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

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