Абсолютно черное тело имеет температуру 500 К. Какой будет температура, если поток излученной энергии этого тела увеличится в 5 раз?



Мощность излучения абсолютно черного тела, приходящаяся на единицу площади поверхности этого тела, прямо пропорциональна четвертой степени тампературы тела. Это закон Стефана-Больцмана.  
j=\sigma T^4,    где  j,\;\sigma,\;T  - соответственно поверхностная плотность энергии, постоянная Стефана - Больцмана, абсолютная температура. 
Поток излучаемой энергии будет равен произведению поверхностной плотности энергии на площадь тела    E=jS=\sigma ST^4           
для начального и конечного состояний можно записать:

E_1=\sigma ST_1^4         (1)
E_2=\sigma ST_2^4         (2)

Поделим почленно (2) на (1):       

 \frac{E_2}{E_1}=\frac{\sigma ST_2^4}{\sigma ST_1^4=\frac{T_2^4}{T_1^4}$        (3)
Согласно условию  \frac{E_2}{E_1}=5          (4)
  Подставим (4) и температуру начальную из условия в (3)       

\frac{T_2^4}{500^4}=5

T_2=\sqrt[4]{5*500^4}\approx 750\;K

Ответ:        750 градусов Кельвина

Комментарии