Problema 12 Capítulo 40 Física Serway. 7 edición

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS

FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA  – SERWAY

SOLUCIÓN PROBLEMA 12 CAPÍTULO 40 FÍSICA SERWAY

12. Este problema es acerca de que tán fuertemente se acopla la materia a la radiación, el tema con el que comenzó la mecánica cuántica. Para un modelo simple, considere una esfera sólida de hierro de 2.00 cm de radio. Suponga que su temperatura siempre es uniforme en todo su volumen. a) Encuentre la masa de la esfera. b) Suponga que la esfera está a 20°C y tiene emisividad 0.860. Encuentre la potencia con la que emite ondas electromagnéticas. c) Si estuviese sola en el Universo, ¿con qué rapidez cambiaría la temperatura de la esfera? d) Suponga que la ley de Wien describe la esfera. Encuentre la longitud de onda λ_máx de radiación electromagnética que emite más fuertemente. Aunque emite un espectro de ondas que tienen diferentes longitudes, suponga que su salida de potencia se transporta mediante fotones de longitud de onda λ_máx. Encuentre e) la energía de un fotón y f) el número de fotones que emite cada segundo. Nota: La respuesta al inciso f) da un indicio de qué tan rápido emite el objeto y también absorbe fotones cuando está en equilibrio térmico con sus alrededores a 20°C.

Solución:

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