Естественные науки

Насколько снижается температура, если если лампа светит в два раза меньше?

Задачка по физике. Допустим, настольная лампа накаливания мощностью 100 ватт освещает и нагревает некий предмет на сколько-то градусов. Как узнать, какой будет температура нагрева тела, если мощность лампы убавить в два раза при прочих равных условиях? На первый взгляд вроде в два раза, но ведь шкала по Цельсию начинается не с абсолютного ноля.
очень просто:
(температура предмета - температура окружающей среды) / 2
неважно, цельсий или кельвин
Ирина Епихина
Ирина Епихина
980
Лучший ответ
это нелинейная задача, когда лампа светит и греет предмет его температура повышается и на определенном этапе стабилизируется- когда подвод теплоты и отвод в окружающее пространство сравниваются, зависит и от окружающей температуры и от наличия стенок и от движения воздуха и от материалов конструкции и от всего нелинейно так что хрен его зднает- нада пробывать аднака в конкретных условиях
Температура перестанет изменяться, когда тело будет отдавать в окружающее пространство столько энергии, сколько получать от лампы.
Если бы обмен происходил только за счёт излучения, то излучается мощность:
P = kT^4, где k - коэффициент пропорциональности, равный произведению коэффициента поглощения (степени черноты тела) , площади поверхности тела и постоянной Стефана-Больцмана.

Т. е. при уменьшении мощности лампы (то бишь освещённости тела) в два раза, равновесная температура (абсолютная) уменьшится в 2^0,25 = 1,19 раза, т. е. на 16% (1/1,19 = 0,84).

Допустим, что температура тела близка к комнатной - около 300 К, тогда 16% - это около 48 градусов.

P.S. на деле есть ещё теплообмен с воздухом, так что расчёт только для примера.
Если исключить все другие факторы (из "педагогических" соображений) , то ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ НАГРЕВ уменьшится в два раза.
Например. Тело имеет температуру 15 С (градусов цельсия здесь и далее) .
Включили лампочку и тело нагрелось до 55 градусов. Относительный нагрев составил 55-15=40. Значит, если лампочка будет светить с в два раза уменьшенной мощностью, то относительный нагрев уменьшится в два раза и составит 40/2=20 (градусов) . Если обычная температура тела была 15, то при включении лампочки с уменьшенной в два раза мощностью, станет 15+20=35 градусов!
объяснение точно не помню, но с интитута помню, что при изменении мощности в два раза температура изменитсяв квадрат.