Questão FC714461
Durante a operação de um tubo de raios X, o anodo é aquecido devido ao bombardeio de elétrons acelerados. Um dos processos de resfriamento do material do anodo é a irradiação do ca
Termologia
VUNESP · 2025
Durante a operação de um tubo de raios X, o anodo é aquecido devido ao bombardeio de elétrons acelerados. Um dos processos de resfriamento do material do anodo é a irradiação do calor, também conhecida como efeito de corpo negro.
Considerando T a temperatura absoluta que o anodo atinge, seu resfriamento por esse processo é proporcional a
- T.
- T-1.
- T-4.
- T4.
- T2.
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Gabarito
D
Comentário do professor
A dissipação de calor por irradiação obedece à Lei de Stefan-Boltzmann. A potência radiada por unidade de área é dada por \( \frac{P}{A}=\sigma\,\varepsilon\,(T^4-T_{\text{amb}}^4)\), onde \(\sigma\) é a constante de Stefan-Boltzmann e \(\varepsilon\) a emissividade do material.
Se a temperatura do ânodo for muito maior que a do ambiente, \(T_{\text{amb}}\) pode ser desprezada e a taxa de resfriamento fica proporcional a \(T^4\).
Note que \(T\) deve ser a temperatura absoluta (Kelvin). Em aplicações práticas, a emissividade altera a magnitude do fluxo, mas não a dependência em \(T^4\).
Por isso, para o ânodo do tubo de raios X, o resfriamento por irradiação segue a relação \( \propto T^4\).
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