Problema de prueba

Este problema es una variante de B2-P01 — El equilibrio térmico de las tejas — mismo prerrequisito y habilidad, con otro enunciado y otros números. Se usa para comprobar si esa ficha está realmente dominada, no para practicarla de nuevo.

FICHA EXAMEN03-2

El equilibrio térmico de la carrocería de un coche

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TipoPrueba Dificultad Puntos4 pts Tiempo máx.13 min Origen preguntaRedactado Verificación soluciónVerificado por razonamiento independiente Completado con IA
Prerrequisitos
  • Ley de Stefan-Boltzmann P/A=eσT⁴
  • Albedo: fracción de la radiación incidente que se refleja
  • En equilibrio térmico, la potencia absorbida es igual a la potencia emitida

La carrocería negra de un coche aparcado al sol recibe una intensidad de radiación solar, incidiendo en perpendicular sobre su superficie, de 750 W m⁻². Albedo de la carrocería = 0,15 · Emisividad de la carrocería = 0,95

a Escriba la ecuación de equilibrio entre la potencia absorbida por la carrocería y la potencia que emite (por unidad de área). [1]
b Estime, en °C, la temperatura de equilibrio de la carrocería. [3]
Pistas progresivas
Refuerzo
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Apartado a) — Potencia absorbida por unidad de área = potencia emitida por unidad de área → (1 − albedo)·I = e·σ·T⁴.
Apartado b) — (1 − 0,15) × 750 = 0,95 × 5,67×10⁻⁸ × T⁴ → 637,5 = 5,3865×10⁻⁸ × T⁴ → T⁴ = 637,5 / 5,3865×10⁻⁸ ≈ 1,1835×10¹⁰ → T ≈ 330 K ≈ 57 °C.