radiacion termica

Problema 1.
   La potencia de radiación de un cuerpo negro es de 34 kW. Hallar la temperatura de este cuerpo si el área de su superficie es de 0,6m2.
 Datos:
Rt = 34∙103W
A = 0,6 m2
σ =5,67∙10-8W·m-2·K-4
 
 Solución:
   Si Rt es la potencia radiada por toda la superficie del cuerpo, entonces la potencia radiada por la unidad de superficie (radiancia)  es igual a                                           
Según la ley de Stefan-Bolttzman:
                                             R = σT 4.
Por consiguiente,
            
                                  


Problema 2
Generalmente se consideraque el valor medio de la energía que emite 1 cm2 de la superficie terrestre en un minuto es de 0,13 calorías. Considerando la Tierra como un cuerpo negro, determine la temperatura media de susuperficie y la longitud de onda a la cual corresponde el máximo de la energía que se radia. (1 cal = 4,18 J).
Datos:
A = 1 cm2 = 1·10-4 m2
U = 0,13 cal = 0,13·4,18 J = 0,5434 J
t = 1 min = 60 s
σ =5,67·10-8W·m-2·K-4.
 b = 289∙10-5 m∙K
 
Solución:
  La radiancia del cuerpo negro, es decir, la energía que emite en 1 s la unidad de superficie del cuerpo negro, se determina por la fórmula deStefan-Boltzman
                                   R = σT4.
De otro lado,
                                              
 por lo tanto,
                                
La longitud de onda a lacual corresponde la radiancia máxima se calcula,. utilizando la  ley de Wien
                                                
donde b es la constante de Wien.
                                     Problema 3
Calcule  la  corriente   que  tiene que pasar por  un  filamento  metálico  cuyo diámetro  es   0,1 mm  que  se  encuentra  en  una  bombilla  al  vacío,  para  que su  temperatura sea  de  2500 K.  Considere  que  el  filamento  emite  como  un cuerpo  negro.  Desprecie  las  pérdidas  de  energía  por  conducción.  La resistividad del filamento es de...