Sebuah bilik berada pada suhu yang tetap 300 K. Sebuah plat panas di dalam bilik itu pada suhu 400 K dan kehilangan tenaga dengan radiasi pada kadar P. Apakah kadar kehilangan tenaga dari hotplate apabila suhunya adalah 500 K?

Jawapan:

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

Penjelasan:

Badan dengan suhu yang tidak sifar secara serentak memancarkan dan menyerap kuasa. Oleh itu, Kehilangan Kuasa Thermal Bersih adalah perbezaan di antara jumlah kuasa termal yang dipancarkan oleh objek dan jumlah kuasa kuasa haba yang diserap dari persekitarannya.

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

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

di mana, # T # - Suhu badan (dalam Kelvins);

# T_a # - Suhu persekitaran (di Kelvins), # A # - Kawasan Permukaan benda bersinar (dalam # m ^ 2 #), # sigma # - Stefan-Boltzmann Constant.

#P = sigma A (400 ^ 4-300 ^ 4); #

#P '= sigma A (500 ^ 4-300 ^ 4); #

# { Cancel { 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 #