2 Contoh Soal Radiasi Benda Hitam beserta Pembahasannya

Contoh soal radiasi benda hitam Foto hanya ilustrasi. Sumber: Pexels

Benda hitam pada dasarnya mampu menyerap energi yang datang, kemudian dipancarkan kembali. Sehingga, dapat dikatakan jika benda hitam dapat memancarkan radiasi. Contoh soal radiasi benda hitam tersebut merupakan materi yang terkandung dalam ilmu Fisika.

Dikutip dari buku Buku Fisika Kuantum, Dr. Zikri Noer (2021:40), radiasi benda hitam biasanya akan menimbulkan beberapa peristiwa, seperti gejala pemanasan global, penggunaan termos, panel surya, hingga efek rumah kaca.

Contoh Soal Radiasi Benda Hitam

Contoh soal radiasi benda hitam. Foto hanya ilustrasi. Sumber: Pexels

Rumus yang digunakan untuk menyelesaikan contoh soal radiasi benda hitam mulanya ditemukan oleh ilmuwan bernama Boltzmann. Sebagai referensi, simak rumus teori radiasi benda hitam beserta contoh soalnya.

1. Rumus Radiasi Benda Hitam

I = e x σ x T⁴

P = I x A

E = P x t

Keterangan:

• I = Intensitas radiasi (Watt/m²)

• T = suhu mutlak benda (K)

• A = Luas penampang (m²)

• P = Daya radiasi (Watt)

• E = Energi radiasi (Joule)

• t = waktu radiasi (s)

• σ = Konstanta Stefan Boltzmann (5,67 x 10ˉ⁸ Wmˉ²Kˉ⁴)

λm x T = c

Keterangan:

• λm = panjang gelombang intensitas radiasi maksimum

• c = Tetapan Wien (2,90 x 10ˉ³ mK)

• T = Suhu mutlak benda (K)

2. Contoh Soal

1. Soal 1

Benda pada suhu 127 derajat celcius memancarkan radiasi gelombang elekromagnetik. Bila nilai konstanta Wien = 2,898 x 10 ˉ³ mK. berapa panjang gelombang maksimum radiasi tersebut?

Pembahasan:

T = 127 C = (137 + 273) = 400K

b = 2,898 x 10 ˉ³

λm x T = c

λm = 2,898 x 10 ˉ³/ 400

λm = 0.725 10 ˉ5

λm = 7.25 10 -6 m

2. Soal 2

Sebuah benda dengan luas permukaan 200 cm2 bersuhu 727 derajat celcius. Emisivitas benda tersebut sebesar 0,6. Tentukan daya radiasi pada benda tersebut!

Pembahasan:

e x σ x T⁴

σ = 5,67 x 10 ˉ³

A = 200 cm = 200 x 10-4 = 2 x 10 -2 m2

e = 0,6

T = 727 + 273 = 1000 K

P = e A T⁴

P = 0,6 x 5,67 x 10 ˉ³ x 2 x 10 -2 x 1000⁴

P = 6,804 x 10 2 = 680,4 W

Baca Juga: Mengenal Pengertian Radiasi Benda Hitam dalam Fisika beserta Contohnya

Demikianlah penjelasan mengenai contoh soal radiasi benda hitam dalam ilmu fisika yang penting untuk diketahui. Semoga bermanfaat! (NUM)