Решить задачу на тему Колебания. Волны При открытой дверце печи внутри нее поддерживается температура 905°С. Размеры дверцы равны – 21 см на 21 см. Сколько энергии в единицу времени получает комната от печи через открытую дверцу?
Для решения этой задачи мы можем использовать закон излучения Штефана-Больцмана, который утверждает, что количество энергии, излучаемой телом, пропорционально четвертой степени его температуры.
Формула для расчета энергии, излучаемой телом через единичную площадь, выглядит следующим образом:
Q = σ * T^4,
где Q - количество энергии, σ - постоянная Стефана-Больцмана (5.67 10^-8 Вт/(м^2К^4)), T - температура в Кельвинах.
Для начала нужно перевести температуру в Кельвины:
T = 905 + 273 = 1178 К.
Подставляем значения в формулу:
Q = 5.67 10^-8 (1178)^4,
Q = 5.67 10^-8 20753308192,
Q ≈ 1.17 Вт/м^2.
Теперь найдем общую площадь дверцы печи:
S = 21 см 21 см = 0.21 м 0.21 м = 0.0441 м^2.
Наконец, умножим количество энергии на площадь дверцы, чтобы найти общее количество энергии, получаемой комнатой через открытую дверцу в единицу времени:
P = Q * S,
P = 1.17 Вт/м^2 * 0.0441 м^2,
P ≈ 0.0517 Вт.
Таким образом, комната получает около 0.0517 Вт энергии в единицу времени через открытую дверцу печи.
Для решения этой задачи мы можем использовать закон излучения Штефана-Больцмана, который утверждает, что количество энергии, излучаемой телом, пропорционально четвертой степени его температуры.
Формула для расчета энергии, излучаемой телом через единичную площадь, выглядит следующим образом:
Q = σ * T^4,
где Q - количество энергии, σ - постоянная Стефана-Больцмана (5.67 10^-8 Вт/(м^2К^4)), T - температура в Кельвинах.
Для начала нужно перевести температуру в Кельвины:
T = 905 + 273 = 1178 К.
Подставляем значения в формулу:
Q = 5.67 10^-8 (1178)^4,
Q = 5.67 10^-8 20753308192,
Q ≈ 1.17 Вт/м^2.
Теперь найдем общую площадь дверцы печи:
S = 21 см 21 см = 0.21 м 0.21 м = 0.0441 м^2.
Наконец, умножим количество энергии на площадь дверцы, чтобы найти общее количество энергии, получаемой комнатой через открытую дверцу в единицу времени:
P = Q * S,
P = 1.17 Вт/м^2 * 0.0441 м^2,
P ≈ 0.0517 Вт.
Таким образом, комната получает около 0.0517 Вт энергии в единицу времени через открытую дверцу печи.