Um filamento de lâmpada, cuja área de seção transversal é igual a 100 mm2, opera à temperatura de 2.127 ºC. A emissividade do filamento é 0,800 e a constante de Stefan- Boltzmann é 5,7 × 10–8 W/m2.K4. Supondo-se que toda a energia fornecida ao filamento é irradiada desse, a potência da lâmpada acesa, em W, é, aproximadamente,

A resposta correta é a letra E) 150 W.

Para calcular a potência da lâmpada, precisamos utilizar a lei de Stefan-Boltzmann, que relaciona a potência radiada por unidade de área com a temperatura absoluta do corpo negro:

$$P = epsilon sigma A T^4$$

Onde:

• $P$ é a potência radiada;
• $epsilon$ é a emissividade do filamento;
• $sigma$ é a constante de Stefan-Boltzmann;
• $A$ é a área de secção transversal do filamento;
• $T$ é a temperatura absoluta do filamento.

No problema, temos:

• $epsilon = 0,800$;
• $sigma = 5,7 times 10^{-8} text{ W/m².K⁴}$;
• $A = 100 text{ mm²} = 0,01 text{ m²}$;
• $T = 2127 text{ K}$;

Substituindo os valores na equação, obtemos:

$$P = 0,800 times 5,7 times 10^{-8} times 0,01 times (2127)^4 = 149,5 text{ W} approx 150 text{ W}$$

Portanto, a resposta correta é a letra E) 150 W.