Soal dan penyelesaian radiasi benda hitam
Soal 1
Tentukan perbandingan jumlah energi radiasi kalor yang dipancarkan tiap detik tiap satu satuan luas permukaan dari dua benda hitam sempurna masing-masing bersuhu 470C dan 3760C?
Solusi:
Yang dimaksud dengan jumlah energi radiasi kalor yang dipancarkan tiap detik tiap satu satuan luas adalah
(energi/waktu)/luas = daya/luas = P/A
Rumus Stefan-Boltzmann tentang radiasi kalor yang dipancarkan benda hitam dinyatakan oleh
P = eσAT4 atau P/A = eσT4
Suhu mutlat T1 = (47 + 273) = 320 K
Suhu mutlak T2 = (367 + 273) = 640 K
Perbandingan (P/A) untuk T1 dan T2 adalah
Soal 2
Sebuah lampu 100 W dihubungkan ke suplai listrik pada tegangan spesifikasi seperti yang ditunjukkan pada gambar. Ketika saklar dihubungkan, filamen segera mencapai suatu suhu mutlak konstan T.
(a) berapakah laju energi yang hilang dalam bentuk panas oleh filamen pada suhu ini?
(b) anggap radiasi dari filamen adalah 0,80 kali radiasi benda hitam pada suhu yang sama, taksirlah T (luas permukaan filamen = 5,0 x 10-5 m2)
Solusi
(a) laju energi dalam filamen = daya lampu = 100 watt
(b) radiasi filamen 0,80 kali radiasi benda hitam, artinya koefien emisivitas, e = 0,80
Tetapan Stefan-Boltzmann σ = 5,7 x 10-8 W m-2K-4
Luas permukaan filamen A = 5,0 x 10-5 m2
Suhu mutlak filamen, T, dapat dihitung dari hukum Stefan-Boltzmann
P = eσAT4
T = 2600 K
Tentukan perbandingan jumlah energi radiasi kalor yang dipancarkan tiap detik tiap satu satuan luas permukaan dari dua benda hitam sempurna masing-masing bersuhu 470C dan 3760C?
Solusi:
Yang dimaksud dengan jumlah energi radiasi kalor yang dipancarkan tiap detik tiap satu satuan luas adalah
(energi/waktu)/luas = daya/luas = P/A
Rumus Stefan-Boltzmann tentang radiasi kalor yang dipancarkan benda hitam dinyatakan oleh
P = eσAT4 atau P/A = eσT4
Suhu mutlat T1 = (47 + 273) = 320 K
Suhu mutlak T2 = (367 + 273) = 640 K
Perbandingan (P/A) untuk T1 dan T2 adalah
Soal 2
Sebuah lampu 100 W dihubungkan ke suplai listrik pada tegangan spesifikasi seperti yang ditunjukkan pada gambar. Ketika saklar dihubungkan, filamen segera mencapai suatu suhu mutlak konstan T.
(a) berapakah laju energi yang hilang dalam bentuk panas oleh filamen pada suhu ini?
(b) anggap radiasi dari filamen adalah 0,80 kali radiasi benda hitam pada suhu yang sama, taksirlah T (luas permukaan filamen = 5,0 x 10-5 m2)
Solusi
(a) laju energi dalam filamen = daya lampu = 100 watt
(b) radiasi filamen 0,80 kali radiasi benda hitam, artinya koefien emisivitas, e = 0,80
Tetapan Stefan-Boltzmann σ = 5,7 x 10-8 W m-2K-4
Luas permukaan filamen A = 5,0 x 10-5 m2
Suhu mutlak filamen, T, dapat dihitung dari hukum Stefan-Boltzmann
P = eσAT4
Post a Comment for "Soal dan penyelesaian radiasi benda hitam"
Sobat Fisika! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!