Enunciado

Física - Física para Cientistas e Engenheiros - Mecânica, Oscilações e Ondas, Termodinâmica: Volume 1 - 6ª Edição - Mosca, Tripler- Ed: 6º - Capítulo 20.1 - Ex. 43

Os fios de aquecimento de um aquecedor elétrico de 1,00 kW ficam em brasa a uma temperatura de 900°C. Supondo que 100% do calor liberado seja devido à radiação e que os fios atuem como emissores de corpos negros, qual é a área efetiva da superfície irradiante? (Suponha uma temperatura ambiente de 20°C.)

Passo 1

A potência irradiada por uma superfície para o ambiente é dado pela lei de Stefan-Boltzmann:

Como o fio é um emissor de corpo negro , ele vai irradiar toda a energia para o ambiente na forma de ondas eletromagnéticas, a questão é q o ambiente em uma temperatura qualquer também irá irradiar, e por isso a diferença na equação.

Isolando a área ficamos com:

Como o enunciado nos dá a potencia dos fios e sabemos e as temperaturas, basta substituirmos tudo para encontrarmos a área da superfície dos fios:

Resposta

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