Question
Uma sonda interplanetária esférica, de diâmetro 05m, contém eletrônicos que dissipam 150W. Se a su- perficie da sonda possui uma emissividade de 0 ,8m e não recebe radiação de outras fontes como o sol, qual é a sua temperatura superficial? A -18^circ C B -27^circ C 1^circ C D -5^circ C E o
Solution
4
(216 Votos)
Júlio
Profissional · Tutor por 6 anos
Resposta
Para determinar a temperatura superficial da sonda interplanetária, podemos usar a lei de Stefan-Boltzmann, que relaciona a energia dissipada por uma superfície com sua temperatura. A fórmula é:
Onde:-
é a potência dissipada (150W)-
constante de Stefan-Boltzmann (
)-
é a área da superfície (que para uma esfera é
, onde
é o diâmetro)-
é a emissividade (0,8)-
é a temperatura em KelvinPrimeiro, calculamos a área da superfície:
Agora, substituímos os valores na fórmula de Stefan-Boltzmann e resolvemos para
:
Primeiro, simplificamos a parte constante:
Então, a equação fica:
Para isolar
, dividimos ambos os lados por
:
Agora, tiramos a raiz quarta de ambos os lados para encontrar
:
Convertendo para graus Celsius:
Portanto, a temperatura superficial daadamente
. Como nenhuma das opções fornecidas corresponde a essa temperatura, parece haver um erro nos valores fornecidos ou na interpretação da questão.