تكون درجة حرارة الغرفة ثابتة عند 300 كلفن. تبلغ درجة حرارة الموقد في الغرفة 400 درجة مئوية وتفقد الطاقة عن طريق الإشعاع بمعدل P. ما هو معدل فقدان الطاقة من الموقد عندما تكون درجة حرارة 500 ك؟

إجابة:

(د) #P '= (frac {5 ^ 4-3 ^ 4} {4 ^ 4-3 ^ 4}) P #

تفسير:

الجسم مع درجة حرارة غير صفرية تنبعث الطاقة وتمتصها في وقت واحد. وبالتالي فإن "خسارة الطاقة الحرارية الصافية" هي الفرق بين إجمالي الطاقة الحرارية التي يشعها الجسم وبين إجمالي الطاقة الحرارية التي تمتصها من البيئة المحيطة.

#P_ {Net} = P_ {rad} - P_ {abs} #,

#P_ {Net} = sigma A T ^ 4 - sigma A T_a ^ 4 = sigma A (T ^ 4-T_a ^ 4) #

أين،

# # T - درجة حرارة الجسم (بالكلفن) ؛

# # T_a - درجة حرارة المناطق المحيطة (بالكلفن) ،

#ا# - المساحة السطحية للكائن المشع (في # م ^ 2 #), # سيجما # - ستيفان بولتزمان كونستانت.

#P = sigma A (400 ^ 4-300 ^ 4) ؛ #

#P '= sigma A (500 ^ 4-300 ^ 4) ؛ #

# (P ') / P = frac { delete { sigma A} (500 ^ 4-300 ^ 4)} { Cancel { sigma A} (400 ^ 4-300 ^ 4)} = frac { 5 ^ 4-3 ^ 4} {4 ^ 4-3 ^ 4} #

#P '= (frac {5 ^ 4-3 ^ 4} {4 ^ 4-3 ^ 4}) P #