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)
Ответ: 750 градусов Кельвина
\frac{T_2^4}{500^4}=5
T_2=\sqrt[4]{5*500^4}\approx 750\;K
Ответ: 750 градусов Кельвина
Комментарии
Отправить комментарий
Здесь вы можете оставить ваш комментарий.