Raffi666
Rozwiązane

Jaką ilość energii promieniuje ciało doskonale czarne w ciągu 1 s z 1 cm^2 świecącej powierzchni, jeżeli maksymalna energia w jego widmie przypada na falę o długości lambda = 725 nm? Wynik podać w J/(s cm^2). Skorzystać z prawa Stefana - Boltzmanna i prawa Wiena.


E = sigma * T^4.
Jest to prawo Stefana - Boltzmanna, gdzie:
E - całkowita zdolność emisyjna
T - temperatura bezwzględna (K)
sigma - współczynnik proporcjonalności zwany stałą Stefana - Boltzmanna,
sigma = 5,67 * 10^-8 W/(m^2 K^4).

Prawo Wiena:
Iloczyn długości fali lambda max odpowiadającej wierzchołkowi krzywej i temperatury T(K) jest dla ciała doskonale czarnego wielkością stałą.
lambda max T = C = constans, gdzie:
C - stała przesunięć Wiena, C = 2,9 * 10^-3 m K



Odpowiedź :

Odpowiedź:

λ=725 nm=7,25*10^-7 m

t=1 s

S=1 cm^2=(0,01m)^2=10^-4 m^2

b=2,9*10^-3 [m*K] stała Wiena

σ=5,67*10^-8  [W/m^2*K^4] stała Stefana-Boltzmana

---------------------------------------

ilość energii

T=b/λm

E=σ(b/λm)^4*S*t

E= 5,67*10^-8*(2,9*10^-3/(7,25*10^-7))^4*10^-4*1=1 451,5 J

-------------------

Wyjaśnienie:

Prawo Stefana-Boltzmanna

Eo=σT^4

E=EoSt=σT^4*S*t

Prawo przesunięć Wiena

λm=b/T