Um fogão de ferro, utilizado para aquecer uma sala por radiação, é mais eficiente se:
Escolha uma opção:
a. a sua superfície exterior for coberta com tinta de alumínio
b. a sua superfície interior for altamente polida
c. a sua superfície exterior for rugosa e negra
d. a sua superfície interior for coberta com tinta de alumínio
e. a sua superfície exterior for altamente polida

Passo 1

O enunciado pergunta como tornar um fogão de ferro mais eficiente para aquecer uma sala por radiação. O conteúdo envolvido é termodinâmica (radiação térmica) e o que precisamos usar é o conceito de emissividade de superfícies e a lei de Stefan–Boltzmann.

Passo 2

A taxa de energia térmica radiada por um corpo é dada pela lei de Stefan–Boltzmann:
\Phi \;=\;\epsilon\,\sigma\,A\,T^{4},
onde \epsilon é a emissividade (varia de 0 a 1), \sigma é a constante de Stefan–Boltzmann, A é a área e T é a temperatura. Para maximizar \Phi, queremos \epsilon o mais próximo possível de 1.

Passo 3

Superfícies rugosas e negras têm emissividade alta \epsilon\approx1, enquanto superfícies metálicas e polidas têm emissividade baixa. Pinturas de alumínio ou polimento refletem a maior parte da radiação, reduzindo \epsilon.

Passo 4

Como o objetivo é radiar calor para a sala, quem importa é a superfície exterior do fogão. Logo, devemos torná-la o mais emissiva possível, ou seja, rugosa e preta.

Resposta

c. a sua superfície exterior for rugosa e negra

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