Uma cavidade cujas paredes são mantidas a 1.900 K tem um pequeno orifício, de
de diâmetro, em sua parede. A que taxa a energia escapa do interior da cavidade, através deste orifício?
Passo 1
O enunciado descreve uma cavidade mantida a
com um orifício de diâmetro
. Queremos a potência que escapa por esse orifício. O conteúdo é radiação térmica de corpo negro, e usaremos a lei de Stefan–Boltzmann e a área de um círculo.
Passo 2
Segundo a lei de Stefan–Boltzmann, a irradiância (potência por área) de um corpo negro é
onde
e
.
Passo 3
O orifício é um círculo de diâmetro
. Sua área é
Passo 4
A potência que escapa é
Calculemos cada termo:
Resposta
A potência que escapa pelo orifício é aproximadamente
.