Biofísica 2P Jul 22 TC - 1. Termodinámica

 Un cubo de 10 cm de arista, cuya superficie se mantiene a una temperatura T emite por rodas sus caras 200 W de calor radiante. Que potencia radiante emitirá un cubo semejante a ese, del mismo material, a la misma temperatura, pero de 20 cm de arista?

 

 1600 W	█ 800 W	 400 W
 200 W	 100 W	 50 W

 

Q/Δt = σ ε A T^4 (ley de Stefan- Boltzman)

 

donde

Q/Δt = potencia de radiación

σ = constante de Stefan- Boltzman

ε = factor de emisividad del cuerpo

A = área del cubo = 6 L^2  ( 6 caras de superficie L^2 cada cara)

L = arista  

T = temperatura del cuerpo (en Kelvin)

 

 Cubo 1

Q/Δt1 = potencia emitida por el cubo 1 = 200 W

L1 = arista cubo 1 = 10 cm = 0,10 m

 

Cubo 2

Q/Δt2 = potencia emitida por el cubo 2

L2 = arista cubo 2 = 20 cm = 0,20 m

 

Cociente entre ambas potencias y simplificando

Q/Δt2 / Q/Δt1 = L2^2 / L1^2

 

Despejando Q/Δt2

Q/Δt2 = Q/Δt1 L2^2 / L1^2 = 200 W (0,20 m)^2 / (0,10 m)^2 = 800 W