Enunciado
Física - Fundamentos de Física Volume 2 - Gravitação, Ondas e Termodinâmica - 10ª Edição - David Halliday, Jearl Walker e Robert Resnick- Ed: 10º - Capítulo 18.6 - Ex. 51
Uma esfera com de raio, cuja emissividade é , está a em um local onde a temperatura ambiente é . Com que taxa a esfera (a) emite e (b) absorve radiação térmica? (c) Qual é a taxa de troca de energia da esfera?
Passo 1
Lembra como a física nos explica o modo como varia a taxa de emissão e absorção de radiação? Ela é dada pela lei de Stefan-Boltzmann, indicada por essa expressão:
, em que é a taxa de absorção, ou emissão, é a constante de Stefan-Boltzmann, igual a , representa a emissividade, a área da superfície responsável pela emissão/radiação e a sua temperatura.
(a) Daí, para respondermos a letra (a), basta aplicarmos essa relação, usando a temperatura do corpo, responsável pela emissão da radiação ():
Passo 2
(b)Pra gente achar a taxa de absorção de radiação é só aplicarmos a relação anterior, mas no lugar de usamos a temperatura do ambiente ():
Passo 3
(c)Como a esfera , ao mesmo tempo, absorve e emite radiação, a taxa líquida com que ela troca energia com o ambiente é igual a