Cara Cepat Pintar Fisika - Sebuah benda hitam, dianggap merupakan pemancar “ideal” atau “sempurna” (yang berarti sifat pancarannya tidak berubah-ubah tergantung lokasi atau komposisi benda), memancarkan spektrum cahaya dengan sifat sebagai berikut:
Benda hitam yang lebih panas, memancarkan lebih banyak cahaya pada seluruh panjang gelombang.
Spektrum benda hitam ialah tetap (dia memancarkan beberapa cahaya pada seluruh panjang gelombang), dan ia mempunyai puncak pada panjang gelombang tertentu. Puncak kurva benda hitam pada sebuah spektrum bergerak ke panjang gelombang yang lebih pendek untuk benda yang lebih panas.
Berikut Soal Jawab Radiasi Benda Hitam Lengkap
1. Sebuah benda berbentuk bola berjari-jari 0,5 meter dengan nilai emisivitas 0,8 mempunyai temperatur 600 K. Diketahui besar konstanta Stefan-Boltzmann σ =5,67x10-8Watt.m-2K-4.
Tentukan :
a. Besar daya radiasi yang dipancarkan benda adalah;
b. Energi yang dipancarkan benda selama 1 menit !
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
a. Daya radiasi$\small \\P=e\sigma A.T^{4}\\P=0,5x5,67.10^{-8}.4\pi r ^{2}.600^{2}\\P=0,5x5,67.10^{-8}.4(3,14) (0,5) ^{2}.600^{2}\\P=184,68Watt$b. Energi yang dipancarkan benda selama 1 menit
$\small \\E=P.t\\E = 184,68 x 60\\ E = 11081 Joule\\ E = 11,081kJ$
2. Sebuah benda bertemperatur 400 K memancarkan radiasi panas sebesar R. Besar radiasi panas yang dipancarkan ketika temperatur benda menjadi 800 K ialah ?
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Bandingkanlah daya radiasi pada dikala temperartur 800 K dan temperatur 400 K menyerupai tertulis pada persamaan di bawah ini$\small \\P_{2}=\left ( \frac{T_{2}}{T_{1}} \right )^{4}P_{1}\\\\P_{2}=\left ( \frac{800}{400} \right )^{4}R\\\\P=\frac{1}{16}R$
3. Sebuah benda memancarkan sinar berwarna kuning ketika dipanaskan pada temperatur tertentu. Panjang gelombang cahaya berwarna kuning ialah 5000 nm. Maka sanggup dihiutng besar temperatur benda tersebut ialah ?
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Pergeseran Wien pada radiasi benda hitam
Pergeseran Wien adalah:$\small \\\lambda T=c\\\\ T=\frac{\lambda }{c}\\\\T=\frac{5.10^{-6}}{2,898.10^{-3}}\\\\T=6000K$
4. Sebuah benda pada dikala suhu tertentu memancarkan warna merah dengan panjang gelombang warna merah 600 nm, lalu suhu dinaikan, pancaran sinar dari benda menjadi warna kuning dengan panjang gelombang warna kuning 500 nm. Perbandingan besar temperatur dikala benda berwarna kuning dan pada dikala benda berwarna merah ialah ?
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Pergeseran Wien pada radiasi benda hitam
Perbandingan persamaan pergeseran Wien dikala temperatur benda berwarna merah dan dikala temperatur benda berwarna kuning$\displaystyle \small \frac{T_{m}}{T_{k}}=\frac{\lambda _{k}}{\lambda _{m}}\\\frac{T_{m}}{T_{k}}=\frac{600}{500}=\frac{6}{5}$
5. Sebuah benda memancarkan radiasi panas dengan daya 6600 watt berwarna biru berpanjang gelombang 450 nm.
Tentukan :
a. Jumlah foton yang dipancarkan setiap detik;
b. Besar energi yang dimiliki oleh setiap foton;
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
a. Jumlah foton:$\displaystyle \small \\E=n.hf\\P.t=n.h\frac{c}{\lambda }\\n=\frac{P.t.\lambda }{hc}\\n=\frac{6600.1.450. 10^{-8}}{6,6.10^{-34}3.10^{8}}\\n=1,5.10^{29}$
b. Energitiap foton$\displaystyle \small \\E=h\frac{c}{\lambda }\\\\E=6,6.10^{-34}\frac{3.10^{8}}{4,5.10}\\\\E=7,67.10^{-19}J$
Benda hitam yang lebih panas, memancarkan lebih banyak cahaya pada seluruh panjang gelombang.
Spektrum benda hitam ialah tetap (dia memancarkan beberapa cahaya pada seluruh panjang gelombang), dan ia mempunyai puncak pada panjang gelombang tertentu. Puncak kurva benda hitam pada sebuah spektrum bergerak ke panjang gelombang yang lebih pendek untuk benda yang lebih panas.
Berikut Soal Jawab Radiasi Benda Hitam Lengkap1. Sebuah benda berbentuk bola berjari-jari 0,5 meter dengan nilai emisivitas 0,8 mempunyai temperatur 600 K. Diketahui besar konstanta Stefan-Boltzmann σ =5,67x10-8Watt.m-2K-4.
Tentukan :
a. Besar daya radiasi yang dipancarkan benda adalah;
b. Energi yang dipancarkan benda selama 1 menit !
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
a. Daya radiasi$\small \\P=e\sigma A.T^{4}\\P=0,5x5,67.10^{-8}.4\pi r ^{2}.600^{2}\\P=0,5x5,67.10^{-8}.4(3,14) (0,5) ^{2}.600^{2}\\P=184,68Watt$b. Energi yang dipancarkan benda selama 1 menit
$\small \\E=P.t\\E = 184,68 x 60\\ E = 11081 Joule\\ E = 11,081kJ$
2. Sebuah benda bertemperatur 400 K memancarkan radiasi panas sebesar R. Besar radiasi panas yang dipancarkan ketika temperatur benda menjadi 800 K ialah ?
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Bandingkanlah daya radiasi pada dikala temperartur 800 K dan temperatur 400 K menyerupai tertulis pada persamaan di bawah ini$\small \\P_{2}=\left ( \frac{T_{2}}{T_{1}} \right )^{4}P_{1}\\\\P_{2}=\left ( \frac{800}{400} \right )^{4}R\\\\P=\frac{1}{16}R$
3. Sebuah benda memancarkan sinar berwarna kuning ketika dipanaskan pada temperatur tertentu. Panjang gelombang cahaya berwarna kuning ialah 5000 nm. Maka sanggup dihiutng besar temperatur benda tersebut ialah ?
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Pergeseran Wien pada radiasi benda hitam
Pergeseran Wien adalah:$\small \\\lambda T=c\\\\ T=\frac{\lambda }{c}\\\\T=\frac{5.10^{-6}}{2,898.10^{-3}}\\\\T=6000K$ 4. Sebuah benda pada dikala suhu tertentu memancarkan warna merah dengan panjang gelombang warna merah 600 nm, lalu suhu dinaikan, pancaran sinar dari benda menjadi warna kuning dengan panjang gelombang warna kuning 500 nm. Perbandingan besar temperatur dikala benda berwarna kuning dan pada dikala benda berwarna merah ialah ?
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Pergeseran Wien pada radiasi benda hitam
Perbandingan persamaan pergeseran Wien dikala temperatur benda berwarna merah dan dikala temperatur benda berwarna kuning$\displaystyle \small \frac{T_{m}}{T_{k}}=\frac{\lambda _{k}}{\lambda _{m}}\\\frac{T_{m}}{T_{k}}=\frac{600}{500}=\frac{6}{5}$ 5. Sebuah benda memancarkan radiasi panas dengan daya 6600 watt berwarna biru berpanjang gelombang 450 nm.
Tentukan :
a. Jumlah foton yang dipancarkan setiap detik;
b. Besar energi yang dimiliki oleh setiap foton;
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
a. Jumlah foton:$\displaystyle \small \\E=n.hf\\P.t=n.h\frac{c}{\lambda }\\n=\frac{P.t.\lambda }{hc}\\n=\frac{6600.1.450. 10^{-8}}{6,6.10^{-34}3.10^{8}}\\n=1,5.10^{29}$
b. Energitiap foton$\displaystyle \small \\E=h\frac{c}{\lambda }\\\\E=6,6.10^{-34}\frac{3.10^{8}}{4,5.10}\\\\E=7,67.10^{-19}J$
Post a Comment (0)