Um tubo d e raios X está operando com uma voltagem e uma corrente . a) Sabendo que somente uma fração da potência elétrica fornecida é convertida na produção de raios X, com que taxa a energia está sendo fornecida para o alvo? b)Sabendo que o alvo possui massa e calor especificao (em ), em que taxa media sua temperatura deve aumentar, supondo que não ocorram perdas térmicas? c) Avalie seus resultados nos itens (a) e (b) para um tubo de raios X operando com uma voltagem de e uma corrente de que converte de sua potência elétrica em raios X. Suponha que o alvo de seja feito de chumbo (). d) Que propriedades físicas um material deve ter para ser usado como alvo apropriado? Que elementos poderiam ser escolhidos como alvos adequados?

b) A energia que o alvo absorve pode ser escrita em termos da equação de calorimetria:

Mas como o enunciado pede a taxa, isso significa que a temperatura depende do tempo:

Se tomarmos acréscimos infinitesimais da equação em relação ao tempo, podemos fazer:

Mas como a potência envolvida é só da energia que não vem dos raios , ou seja, o resto da energia é que esquenta o alvo:

Ou:

c) Vamos calcular a potência liquida do sistema elétrico usando a equação do Passo 1:

E para calcular a taxa de aumento de temperatura, basta isolarmos

Substituindo os valores:

d) Os melhores elementos seriam os que possuem alto ponto de fusão, já que a maior parte da energia do processo de produção de raios X é convertida em calor e transferida para a amostra.