Determinar a quantidade de calor emitida por radiação por uma chapa de alumínio a uma temperatura de 105°C, sabendo que a mesma tem uma superfície irradiante de 12 m². Dado: ε_Al = 0,38.

Questão

Determinar a quantidade de calor emitida por radiação por uma chapa de alumínio a uma temperatura de 105°C, sabendo que a mesma tem uma superfície irradiante de 12 m². Dado: ε_Al = 0,38.

Imagem 1

q=ε σ A T4q = \varepsilon \, \sigma \, A \, T^{4}

Alternativas

Resposta certa

A) q= 5278,55 W

B) q= 52785,5 W

C) q= 527855 W

D) q= 5278550 W

Explicação

Pela lei de Stefan–Boltzmann (emissão):

q=ε σ A T4q=\varepsilon\,\sigma\,A\,T^{4}

com ε=0,38\varepsilon=0{,}38, A=12 m2A=12\,\text{m}^2 e σ≈5,67×10−8 W/(m2 K4)\sigma\approx 5{,}67\times 10^{-8}\,\text{W}/(\text{m}^2\,\text{K}^4).

  1. Converter a temperatura para Kelvin:
T=105 ∘C+273≈378 KT = 105\,^\circ\text{C} + 273 \approx 378\,\text{K}
  1. Calcular a potência radiada:
q=0,38 (5,67×10−8) (12) (378)4q=0{,}38\,(5{,}67\times 10^{-8})\,(12)\,(378)^4 (378)4≈2,04×1010(378)^4 \approx 2{,}04\times 10^{10} q≈0,38⋅12⋅(5,67×10−8)⋅(2,04×1010)q \approx 0{,}38\cdot 12\cdot (5{,}67\times 10^{-8})\cdot (2{,}04\times 10^{10}) q≈5,28×103 W≈5278,55 Wq \approx 5{,}28\times 10^{3}\,\text{W} \approx 5278{,}55\,\text{W}

Portanto, a alternativa compatível com o cálculo é a letra A.

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