8 Contoh Soal Radiasi Benda Hitam dan Pembahasannya

3. Sebuah benda memiliki suhu minimum 27℃ dan suhu maksimum 227℃. Tentukan nilai perbandingan daya radiasi yang dipancarkan benda pada suhu maksimum dan minimumnya!

Pembahasan Data : 
T₁ = 27℃ = 300 K 
T₂ = 227℃ = 500 K 
P₂/P₁ = (T₂/T₁)⁴
P₂/P1₁ = (500/300)⁴ = (5/3)⁴ = 625 : 81

4. Sebuah kubus dengan panjang sisinya 20 cm, bersuhu 500 C dan emisivitas benda 1. Berapakah laju kalor yang dipancarkan kubus tersebut?

Diketahui:
A = sisi x sisi = 0,2 m x 0,2 m = 0,04 m²
T = 227 C = 500 K
e = 1
σ = 5,67 x 10⁻⁸ W/m².K4

Jawaban contoh soal radiasi benda hitam:
W = eσ A T⁴
W = (1) . (5,67 x 10⁻⁸) . (0,04) . (500)⁴
W = 141,75 Joule

5. Sebuah benda dengan luas permukaan 100 cm² bersuhu 727℃. Jika koefisien Stefan-Boltzman 5,67 x 10⁻⁸ W/mK⁴ dan emisivitas benda adalah 0,6 tentukan laju rata-rata energi radiasi benda tersebut!

Data :
σ = 5,67 x 10⁻⁸ W/mK4
T = 727℃ = 1000 K
e = 0,6
A = 100 cm² = 100 x 10⁻⁴ = 10⁻²

Laju energi rata-rata :
P = eσ T ⁴A
P = (0,6)(5,67 x 10⁻⁸ )(1000)⁴(10⁻²)
P = 340,2 joule/s

6. Daya radiasi yang dipancarkan suatu benda pada suhu 227℃ adalah 1200 J/s. Jika suhu benda naik hingga menjadi 727℃, tentukan daya radiasi yang dipancarkan sekarang!

Data :
T₁ = 227℃ = 500 K
T₂ = 727℃ = 1000 K
P₁ = 1200 watt

Daya radiasi yang dipancarkan sekarang :
P₂/P₁ = (T2/T1)⁴
P₂/P₁ = (1000/500)⁴
P₂ = (1000/500)⁴ x P₁
P₂ = (2)⁴ x 1200 = 16 x 1200 = 19200 watt