Какова мощность, требуемая для поддержания постоянной температуры расплавленного никеля 1453 °C, при условии
Какова мощность, требуемая для поддержания постоянной температуры расплавленного никеля 1453 °C, при условии, что его поверхность имеет площадь 0,5 см², считая никель черным телом и не учитывая потери энергии?
30.11.2023 19:34
Инструкция:
Для расчета мощности, необходимой для поддержания постоянной температуры расплавленного никеля, мы будем использовать закон Стефана-Больцмана, который связывает мощность и температуру черного тела.
Формула для расчета мощности (P) черного тела:
P = σ * A * T^4
где:
P - мощность (в Вт),
σ - постоянная Стефана-Больцмана (σ = 5,67 * 10^-8 Вт / (м² * К^4)),
A - площадь поверхности (в м²),
T - температура (в К).
В данной задаче, площадь поверхности никеля равна 0,5 см², что составляет 0,0005 м². Температура расплавленного никеля (T) равна 1453 °C + 273,15 (конвертируем в Кельвины) = 1726,15 K.
Подставим известные значения в формулу:
P = 5,67 * 10^-8 * 0,0005 * (1726,15 ^ 4)
Вычислив данное выражение, получим мощность (P) в Вт, необходимую для поддержания постоянной температуры расплавленного никеля.
Например:
Посчитайте мощность, требуемую для поддержания постоянной температуры расплавленного никеля, если его поверхность имеет площадь 0,5 см² и температура составляет 1453 °C.
Совет:
Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется изучить закон Стефана-Больцмана и его применение к черным телам. Также полезно освежить знания о конвертации температуры из градусов Цельсия в Кельвины.
Дополнительное задание:
Какова мощность, требуемая для поддержания постоянной температуры расплавленного золота (T = 1064 °C), при условии, что его поверхность имеет площадь 1,2 см²? (считая золото черным телом и не учитывая потери энергии)