A temperatura efetiva do Sol é igual a 5780 K , seu raio é igual a 696 Mm e sua massa é
. Considere que é composto majoritariamente de hidrogênio, com calor de combustão igual a
.
(17a) Qual é a potência emitida do Sol?
(17b) Se o Sol estivesse queimando o hidrogênio, por quantos anos ele poderia brilhar? Compare com a idade estimada do Sol, de 4,6 bilhões de anos.
(17c) Com base no que você aprendeu com esta questão, se você jogar água no Sol, o que acontecerá com a sua temperatura?
(17a) Qual é a potência emitida do Sol?
(17b) Se o Sol estivesse queimando o hidrogênio, por quantos anos ele poderia brilhar? Compare com a idade estimada do Sol, de 4,6 bilhões de anos.
(17c) Com base no que você aprendeu com esta questão, se você jogar água no Sol, o que acontecerá com a sua temperatura?
Passo 1
Vamos resolver um exercício sobre as propriedades do Sol. Precisamos calcular a potência que o Sol emite, determinar quanto tempo ele poderia brilhar se estivesse queimando hidrogênio e entender o que aconteceria com sua temperatura se jogássemos água nele. Para isso, vamos usar conceitos de física como a Lei de Stefan-Boltzmann e a energia de combustão.
Passo 2
Parte 17a: Qual é a potência emitida do Sol?
Primeiro, vamos calcular a potência que o Sol emite. Para isso, usamos a Lei de Stefan-Boltzmann, que relaciona a potência emitida por um corpo preto com sua temperatura e área.
A fórmula é:
Onde:
-
é a potência emitida, -
é o raio do Sol, -
é a constante de Stefan-Boltzmann ( ), -
é a temperatura efetiva do Sol.
Passo 3
Vamos substituir os valores fornecidos na fórmula.
Dados:
-
, -
.
Substituindo:
Passo 4
Calculando passo a passo:
- Calcular
:
- Calcular
:
- Multiplicar todos os valores:
- Simplificando:
Resposta
A potência emitida pelo Sol é aproximadamente
.