Pode-se escrever a potência irradiada por unidade de área para um sistema a uma temperatura T como sendo I = σ ε T4. Duas placas paralelas, de área A = 1/5,7 = 0,175 m2, estão separadas por uma distância pequena onde existe vácuo. Uma das placas se encontra a uma temperatura T1 = 200 K, e a outra a T2 = 300 K.

A alternativa correta é letra E) 65

Gabarito: LETRA E.

Como o enunciado menciona, a potência irradiada, que no caso da questão é o fluxo de calor, por unidade de área pode ser calculado usando a lei de Stefan-Boltzmann:

I = dfrac {dot Q}A = sigma varepsilon T^4

Assim, podemos escrever:

dot Q = Asigma varepsilon T^4

Dessa forma, o fluxo de calor líquido entre as placas é dado pela diferença nas potências irradiadas pelas duas placas:

dot Q_{liq} = dot Q_2 - dot Q_1

Como as placas possuem a mesma área A, temos:

dot Q_{liq} = Asigma varepsilon {T_2}^4 - Asigma varepsilon {T_1}^4

dot Q_{liq} = Asigma varepsilon left( {T_2}^4 - {T_1}^4 right)

Substituindo os valores do enunciado, temos:

dot Q_{liq} = 0,175 cancel{m^2} cdot 5,7 times 10^{-8} dfrac { W }{ cancel{m^2} cdot cancel{K^4} } cdot 1 cdot left( 300^4 cancel{K^4} - 200^4 cancel{K^4}right)

dot Q_{liq} approx 64,8 , W

Portanto, a resposta correta é a alternativa (e) 65.