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?

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:
  1. Calcular :
  1. Calcular :
  1. Multiplicar todos os valores:
  1. Simplificando:

Resposta

A potência emitida pelo Sol é aproximadamente .

Exercícios relacionados

Construímos um elevador hidráulico para levantar um carro de uma tonelada com uma força de 100 N .
(11a) Qual é a razão entre as áreas perpendiculares das colunas de líquido?
(11b) Para que o carro suba , por qual distância a coluna mais fina deve ser movida?
(11c) Como este número é relativamente grande, o que acontece é que a coluna de líquido mais fina na verdade é substituída por um motor elétrico que bombeia a água. Para que o carro suba então , qual deve ser a pressão na saída da bomba que está à altura inicial do carro? Neste caso, suponha que a plataforma que levanta o carro tem .
Um cilindro fino de 100 g e comprimento de 40 cm com metade da densidade da água boia na água.
(21a) Qual é a posição de equilíbrio do cilindro?
(21b) Em um determinado instante, o cilindro boia com ângulo de com a superfície da água. Qual é o torque sobre o cilindro?
Um quilograma de ferro ( , massa molar de ) sólido (densidade de 7874 ) a é jogado em uma piscina d(25a) Qual será a temperatura final do sistema?
(25b) Quanto deveria ser adicionado de gelo a 0 C para que o sistema voltasse para a temperatura de 20,0 C?
O aço tem coeficiente de dilatação linear .
(40a) Se fizermos uma bola maciça de aço e a esquentarmos de 20 C a 300 C , qual será a sua variação percentual de volume?