Un ideal de cuerpo negro a la temperatura de la habitación es arrojado a un horno. Se observa que?
(A) inicialmente es la más oscura del cuerpo y en los últimos tiempos, el más brillante.
(B) es la más oscura del cuerpo en todo momento.
(C) que no se pueden distinguir en todo momento.
(D) en principio es la más oscura del cuerpo y en los últimos tiempos no se puede distinguir.
Puede que alguien me explique qué opción es la correcta y por qué? Siento que un cuerpo negro en un principio debe ser más oscuro, ya que absorbe toda la energía incidente.
Respuesta
¿Demasiados anuncios?
JRT
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La pregunta no dice exactamente lo que quiere decir más oscuro, pero parece razonable interpretar el brillo como la intensidad de la radiación del objeto. En ese caso, la correspondiente ecuación es la ley de Stefan-Boltzmann:
$$ J = \varepsilon\sigma T^4 $$
donde $\sigma$ es la constante de Stefan-Boltzmann y $\varepsilon$ es la emisividad. La emisividad de un cuerpo negro es la unidad, por definición, pero para los objetos que no son cuerpos negros, la emisividad es menor que uno y, en principio, puede ser arbitrariamente pequeño.
Si podemos tratar el horno como un cuerpo negro, a continuación, su emisividad es la unidad y el brillo de ambos objetos es simplemente relacionado con la temperatura, lo que debería hacer la pregunta de fácil respuesta.
Si la emisividad de la caldera es menor que uno, entonces la vida se vuelve más complicada, pero tenga en cuenta que la temperatura del cuerpo negro y el horno debe terminar igual dado el tiempo suficiente.
