Question

Un agujero pequeño en un horno actúa como un cuerpo negro. su área es de 1.00 cm2 y su temperatura es la misma que la del interior del horno, 1 727 °c. ¿cuántas calorías se radian hacia fuera del agujero en cada segundo? resp. 21.7 cals.

Answer 1

Para resolver el ejercicio debemos hacer uso de la Ley de Stefan-Boltzmann, la cual es:

P / A=  σ T⁴

Donde :

P: potencia en Julios.

A: área transversal de cuerpo negro. 1cm²= m²= 1x10 ⁻⁴  m²

σ: Constante de Stefan-Boltzmann 5.67 x 10⁻⁸ W/m²K⁴

T: temperatura en °K, T= 1727°C - °K ; °K=°C +273= 1727+273 = 2000  °K

Sustituimos en la ecuación:

P= (5.67 x 10⁻⁸ W/m²K⁴) (1x10⁻⁴ m²)(2000°K)⁴

P= 90.72 W = 90.72 J/s

Sabemos que 1 caloría es:

1 cal= 4.186 J, así que:

P= 90.72 J/s x (1 cal/ 4.186 J)= 21. 67 cal/s  = 21. 7 cal /s

Las calorías que radian hacia fuera del agujero en cada segundo es de 21. 7 cal /s