Determinar a quantidade de calor emitida por radiação por um filamento de tungsténio de diâmetro de 0,036 mm e comprimento 0,83 m, sabendo que está a uma temperatura de 2.227°C. Lei de Stefan-Boltzmann da radiação apresentada abaixo.

Pela lei de Stefan–Boltzmann, a potência radiada é $q=\varepsilon\,A\,\sigma\,T^4.$

1) Temperatura absoluta A temperatura dada é $2227\,^{\circ}\text{C}$. Logo, $T = 2227 + 273 \approx 2500\,\text{K}.$

2) Emissividade do tungstênio Da tabela fornecida (linha Tungstênio – Polido), para $T\approx 2500\,\text{K}$ tem-se aproximadamente $\varepsilon \approx 0{,}29.$

3) Área de radiação do filamento (cilindro fino) Diâmetro: $d=0{,}036\,\text{mm}=3{,}6\times 10^{-5}\,\text{m}$. Comprimento: $L=0{,}83\,\text{m}$. Para um cilindro longo e muito fino, a área lateral é $A \approx \pi dL = \pi(3{,}6\times10^{-5})(0{,}83) \approx 9{,}39\times 10^{-5}\,\text{m}^2.$ (A área das tampas é desprezível.)

4) Cálculo de $q$ Com $\sigma = 5{,}67\times10^{-8}\,\text{W}/(\text{m}^2\,\text{K}^4)$ e $T\approx 2500\,\text{K}$: $T^4=(2500)^4=3{,}90625\times10^{13}.$ Então, $q\approx 0{,}29\,(9{,}39\times10^{-5})\,(5{,}67\times10^{-8})\,(3{,}90625\times10^{13})\approx 60\,\text{W}.$

Alternativa correta: (B).