A temperatura de trabalho do filamento de tungstênio de uma lâmpada incandescente é de 2.450 Ke sua emissividade é de 0,30 . Qual é a área da superfície do filamento de uma lâmpada de 25 watts?
Passo 1
O enunciado pede a área da superfície do filamento de tungstênio de uma lâmpada que dissipa
,W quando está a
,K e tem emissividade
. O conteúdo principal aqui é radiação térmica, que usamos a Lei de Stefan–Boltzmann para corpos cinzentos.
Passo 2
A Lei de Stefan–Boltzmann para potência radiada por unidade de área de um corpo de emissividade
é
onde
• é a potência total emitida (em watts),
• é a constante de Stefan–Boltzmann (
,W/
),
• é a área da superfície (em
),
• é a temperatura absoluta (em K).
•
•
•
•
Passo 3
Isolando
na fórmula, temos
Passo 4
Calculamos primeiro
.
Passo 5
Agora avaliaremos o denominador
:
Passo 6
Finalmente, a área é
Resposta
A área da superfície do filamento é aproximadamente
,
.