Enunciado

Um recipiente tem uma área superficial interna de 100 m2 , e esta superfície, que é mantida a uma temperatura constante, é preta. Uma pequena abertura no recipiente tem uma área de 0,02 m2 . A taxa de energia radiante emitida a partir dessa abertura é de 70 W. Qual é a temperatura da parede interna do recipiente? Se a superfície interior for mantida a essa temperatura e agora estiver polida, qual será o valor da taxa de energia radiante emitida a partir da abertura?

Passo 1

Fala aí! Vamos resolver essa questão aí!

Ela ta pedindo pra gente a temperatura da parte interna da parede… Podemos usar a própria equação do calor de radiação, se liga só:

q r a d = A o   .   E b   .   T s

q r a d = A o   .   σ   .   T s 4

T s = q r a d A o   .   σ 1 / 4

T s = 70 0,02 ²   .   5,670   .   10 - 8 1 / 4

T s = 498   K

Beleza!

Passo 2

Mas ainda não acabou, né?

Tem uma perguntinha final que quer saber qual vai ser a taxa de energia radiante se a superfície for polida e a temperatura permanecer a mesma.

Bem, vamos ver isso com carinho, se a gente fizer um polimento o que vai mudar? Uma pequena redução no valor da nossa área! Mas é realmente muito pequena… Então a nossa taxa de calor dependerá só da temperatura mesmo e se ela se manterá igual nosso calor também, beleza?

Prontinho! Conseguimos!

Resposta

T s = 498   K

A taxa de energia radiante se manterá a mesma porque dependerá apenas da temperatura.

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