APLICACIÓN DE LA LEY DE STEFAN-BOLTZMANN LUIS ALFREDO GUTIÉRREZ PAYANENE -G1E12LUIS- 2015.

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1 APLICACIÓN DE LA LEY DE STEFAN-BOLTZMANN LUIS ALFREDO GUTIÉRREZ PAYANENE -G1E12LUIS- 2015

2 PROBLEMA Considere una esfera de 20 cm de diámetro a 800 K, suspendida en el aire. Suponiendo que la esfera se aproxima mucho a un cuerpo negro, determine a) el poder total de emisión de cuerpo negro b) la cantidad total de radiación emitida por la bola en 5 min c) el poder de emisión espectral de cuerpo negro a la longitud de onda de 3µm

3 SUPOSICIONES Se comporta como un cuerpo isotérmico La esfera se comporta como un cuerpo negro

4 SOLUCIÓN

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6 Es decir, la esfera pierde, en 5 min, 875 kJ de su energía interna, en la forma de ondas electromagnéticas, hacia los alrededores, lo cual es energía suficiente como para calentar 20 kg de agua desde 0°C hasta 100°C. Nótese que la temperatura de la superficie de la esfera no puede permanecer constante a 800 K, a menos que haya una cantidad igual de flujo de energía hacia la superficie proveniente de los alrededores o de las regiones interiores de la propia esfera a través de algunos mecanismos como reacciones químicas o nucleares.

7 SOLUCIÓN

8 REFERENCIAS http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/thermo/stefan.html http://astronomia.wikia.com/wiki/Ley_de_Stefan-Boltzmann Física Universitaria Sears Zemansky Decimo segunda edición Vol 2, Hugh D. Young, 2009