Какова предельная температура нагревания электроутюга мощностью 600 Вт, при условии, что площадь поверхности составляет 300 см^2 и Температура окружающей среды равна 300 К? Какова была бы предельная температура нагревания, если бы утюг был абсолютно черным телом?
Лёха
Для решения этой задачи, мы можем воспользоваться формулой Стефана-Больцмана, которая описывает мощность излучения абсолютно черного тела:
\[P = \sigma \cdot A \cdot T^4\]
где:
\(P\) - мощность излучения
\(\sigma\) - постоянная Стефана-Больцмана, равная \(5.67 \times 10^{-8} \, \text{Вт/м}^2\cdot\text{К}^4\)
\(A\) - площадь поверхности электроутюга
\(T\) - температура нагревания в Кельвинах
Известно, что мощность электроутюга равна 600 Вт, а площадь поверхности составляет 300 см\(^2\). Чтобы найти предельную температуру нагревания, мы должны решить уравнение относительно \(T\). Таким образом, из формулы Стефана-Больцмана мы получаем:
\[600 = 5.67 \times 10^{-8} \cdot 300 \cdot T^4\]
Давайте решим это уравнение по шагам:
1. Разделим обе части уравнения на \(5.67 \times 10^{-8} \cdot 300\):
\[\frac{{600}}{{5.67 \times 10^{-8} \cdot 300}} = T^4\]
2. Вычислим значение в левой части уравнения:
\[\frac{{600}}{{5.67 \times 10^{-8} \cdot 300}} \approx 3510891.54 = T^4\]
3. Чтобы найти значение \(T\), возьмем четвертый корень из обеих частей уравнения:
\[\sqrt[4]{{3510891.54}} \approx 53.3 \, \text{К}\]
Таким образом, предельная температура нагревания электроутюга равна примерно 53.3 Кельвина.
Если бы утюг был абсолютно черным телом, то используя ту же формулу Стефана-Больцмана, площадь поверхности и постоянную Стефана-Больцмана, мы могли бы вычислить новую предельную температуру нагревания. Однако, для этого нам необходимо знать площадь поверхности и другие параметры такого утюга.
\[P = \sigma \cdot A \cdot T^4\]
где:
\(P\) - мощность излучения
\(\sigma\) - постоянная Стефана-Больцмана, равная \(5.67 \times 10^{-8} \, \text{Вт/м}^2\cdot\text{К}^4\)
\(A\) - площадь поверхности электроутюга
\(T\) - температура нагревания в Кельвинах
Известно, что мощность электроутюга равна 600 Вт, а площадь поверхности составляет 300 см\(^2\). Чтобы найти предельную температуру нагревания, мы должны решить уравнение относительно \(T\). Таким образом, из формулы Стефана-Больцмана мы получаем:
\[600 = 5.67 \times 10^{-8} \cdot 300 \cdot T^4\]
Давайте решим это уравнение по шагам:
1. Разделим обе части уравнения на \(5.67 \times 10^{-8} \cdot 300\):
\[\frac{{600}}{{5.67 \times 10^{-8} \cdot 300}} = T^4\]
2. Вычислим значение в левой части уравнения:
\[\frac{{600}}{{5.67 \times 10^{-8} \cdot 300}} \approx 3510891.54 = T^4\]
3. Чтобы найти значение \(T\), возьмем четвертый корень из обеих частей уравнения:
\[\sqrt[4]{{3510891.54}} \approx 53.3 \, \text{К}\]
Таким образом, предельная температура нагревания электроутюга равна примерно 53.3 Кельвина.
Если бы утюг был абсолютно черным телом, то используя ту же формулу Стефана-Больцмана, площадь поверхности и постоянную Стефана-Больцмана, мы могли бы вычислить новую предельную температуру нагревания. Однако, для этого нам необходимо знать площадь поверхности и другие параметры такого утюга.
Знаешь ответ?