Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Оптика.doc
Скачиваний:
10
Добавлен:
13.11.2019
Размер:
1.23 Mб
Скачать

Закон Стефана-Больцмана

  1. Яке твердження є визначенням енергетичної світності Re ?

А) Це повна енергія, яку випромінює тіло за одиницю часу.

Б) Це енергія, яку випромінює 1 м2 поверхні тіла при зміні його температури на 1 К.

В) Це повна енергія, що випромінює 1 м2 поверхні тіла за 1 с у одиничному інтервалі частот

Г) Це енергія, яку випромінює тіло у одиничному інтервалі частот.

Д) Це повна енергія, яку випромінює 1 м2 поверхні тіла за 1 с.

  1. Як змінюється енергетична світність абсолютно чорного тіла Re при збільшенні його температури Т ?

А) Зростає пропорційно Т4. Б) Зростає пропорційно Т2. В) Зростає пропорційно Т.

Г) Не змінюється. Д) Зменшується пропорційно Т4.

  1. Який із виразів являє собою закон Стефана-Больцмана для теплового випромінювання ?

А) Б) В) Г) Д)

  1. Температура абсолютно чорного тіла збільшилась у 3 рази. Як при цьому зміниться його енергетична світність Re ?

А) Зросте у 9 разів. Б) Зросте у 81 раз. В) Зросте у 3 рази.

Г) Зросте у разів. Д) Зросте у 27 разів.

  1. Температура абсолютно чорного тіла зменшилась від 4000 до 2000 К. Як змінилась при цьому його енергетична світність Re ?

А) Збільшилась у 4 рази. Б) Зменшилась у 2 рази. В) Збільшилась у 16 разів.

Г) Зменшилась у 4 рази. Д) Зменшилась у 16 разів.

  1. Температура абсолютно чорного тіла підвищилась від 900 до 1800 К. Як змінилась при цьому його енергетична світність Re ?

А) Збільшилась у 4 разів. Б) Збільшилась у 16 раз. В) Збільшилась у 2 рази.

Г) Збільшилась у разів. Д) Збільшилась у 8 разів.

  1. Температура абсолютно чорного тіла знизилась від 1500 до 500 К. Як змінилась при цьому його енергетична світність Re?

А) Зменшилась у 9 разів. Б) Зменшилась у 3 рази. В) Зменшилась у 27 разів.

Г) Зменшилась у 81 рази. Д) Зменшилась у разів.

  1. Температура абсолютно чорного тіла підвищилась від 600 до 1800 К. Як змінилась при цьому його енергетична світність Re ?

А) Збільшилась у 81 раз. Б) Збільшилась у 27 разів. В) Збільшилась у 9 разів.

Г) Збільшилась у 3 рази. Д) Збільшилась у разів.

  1. Обчислити енергію, що випромінюється з поверхні у 1 см2 абсолютно чорного тіла при температурі 1000 К за одну секунду.

А) 21,4 Дж. Б) 12,8 Дж. В) 5,7 Дж. Г) 9,6 Дж. Д) 2,9 Дж.

  1. Абсолютно чорне тіло має температуру 1000 К. Якою стане температура тіла, якщо в результаті охолодження потік випромінювання зменшиться у 3 рази ?

А) 580 К. Б) 330 К. В) 920 К. Г) 470 К. Д) 760 К.

  1. Потужність випромінювання абсолютно чорного тіла дорівнює 34 кВт. Визначте температуру цього тіла, якщо площа його поверхні дорівнює 0,6 м2.

А) 1700 К. Б) 1200 К. В) 1400 К. Г) 1000 К. Д) 800 К.

  1. Із оглядового віконця печі випромінюється потік енергії 4 кДж за хвилину. Визначте температуру цієї печі, якщо площа віконця дорівнює 8 см2.

А) 900 К. Б) 1100 К. В) 1700 К. Г) 600 К. Д) 1400 К.

  1. Розжарена металева поверхня площиною 10 см2 випромінює за одну хвилину 40 кДж енергії. Вважаючи поверхню абсолютно чорною, визначте її термодинамічну температуру.

А) 2120 К. Б) 2340 К. В) 1850 К. Г) 1480 К. Д) 1190 К.

  1. Температура вольфрамової спіралі 25-ватної електричної лампи розжарювання дорівнює 2450 К. Визначити площу поверхні цієї спіралі, вважаючи її абсолютно чорною.

А) 12,2 мм2. Б) 4,8 мм2. В) 16,3 мм2. Г) 9,6 мм2. Д) 2,4 мм2.

  1. Визначте температуру печі, якщо із її отвору розміром 6,1 см2 за одну секунду випромінюється енергія 34,8 Дж. (Випромінювання вважати близьким до випромінювання абсолютно чорного тіла).

А) 1700 К. Б) 2000 К. В) 1000 К. Г) 1200 К. Д) 1500 К.

  1. Поверхня тіла нагріта до температури 1000 К. Потім одна половина цієї поверхні нагрівають на 100 К, а друга охолоджується на 100 К. У скільки разів зміниться при цьому енергетична світність поверхні цього тіла ?

А) Збільшиться у 1,6 рази. Б) Зменшиться у 1,1 рази. В) Збільшиться у 2,1 рази.

Г) Зменшиться у 1,6 разів. Д) Збільшиться у 1,1 рази.

  1. Абсолютно чорне тіло має температуру 500 К. Якою стане температура цього тіла, якщо внаслідок нагрівання потік його випромінювання збільшиться у 5 разів ?

А) 748 К. Б) 634 К. В) 515 К. Г) 928 К. Д) 862 К.

  1. Абсолютно чорне тіло має температуру 800 К. Якою стане температура цього тіла, якщо внаслідок охолодження потік його випромінювання зменшиться у 10 разів ?

А) 640 К. Б) 280 К. В) 720 К. Г) 450 К. Д) 160 К.

  1. Початкова температура тіла 423 К. На скільки потрібно підвищити його температуру, щоб потужність його випромінювання збільшилась у 4 рази ?

А) На 62 К. Б) На 146 К. В) На 173 К. Г) На 423 К. Д) На 212 К.

  1. Яку потужність треба підводити до зачерненої кульки радіусом 2 см, щоб підтримувати його температуру на 27 К вищою від температури навколишнього середовища, яка становить 200С ? Вважати, що тепло втрачається тільки завдяки випромінюванню.

А) 9 Вт. Б) 3 Вт. В) 6 Вт. Г) 2 Вт. Д) 1 Вт.

  1. Температура верхніх шарів зірки Сиріус дорівнює 103 К. Вважаючи цю поверхню абсолютно чорним тілом, визначити потік енергії, який випромінюється з поверхні площею 1 км2 цієї зірки.

А) 5,671010 Вт. Б) 2,83109 Вт. В) 1,421012 Вт. Г) 8,58108 Вт. Д) 1,161011 Вт.

  1. Яку кількість енергії випромінює 1 см2 поверхні свинцю, який твердіє, за одну секунду, якщо температура його плавлення становить 600 К ? Вважати його поверхню абсолютно чорним тілом.

А) 3,28 Дж. Б) 0,36 Дж. В) 1,44 Дж. Г) 0,73 Дж. Д) 6,11 Дж.

  1. Визначити кількість теплоти, яку випромінює поверхня розплавленої платини площею 100 см2 за 1 хвилину, якщо її температура становить 17700С.

А) 518 кДж. Б) 246 кДж. В) 334 кДж. Г) 652 кДж. Д) 427 кДж.

  1. Діаметр спіралі у електричній лампі дорівнює 0,3 мм, а її довжина 5 см. При вмиканні до мережі у 127 В, через лампу тече струм 0,31 А. Вважаючи спіраль абсолютно чорним тілом, визначте її температуру після встановлення рівноваги.

А) 2140 К. Б) 1690 К. В) 1820 К. Г) 1380 К. Д) 1960 К.

  1. У скільки разів збільшиться потужність випромінювання абсолютно чорного тіла, якщо максимум енергії випромінювання зміщується від червоної межі видимого спектра (1=0,76 мкм) до його фіолетової межі (2=0,38 мкм) ?

А) У 8 разів. Б) У 2 рази. В) У 4 рази. Г) У 16 разів. Д) У 24 рази.

  1. У скільки разів збільшиться сумарна потужність випромінювання абсолютно чорного тіла, якщо його температура збільшиться від 500 К до 1300 К ?

А) У 62 рази. Б) У 46 разів. В) У 14 разів. Г) У 23 рази. Д) У 34 рази.

  1. Потужність випромінювання Сонця становить 41026 Вт, а його температура 6000 К. Чому б дорівнювала його потужність випромінювання, якщо б його розміри збереглись, але воно охололо б до температури червоного надгіганта Бетельгейзе (Т=3000 К) ?

А) 2,51019 МВт. Б) 7,91021 МВт. В) 1,21022 МВт. Г) 6,41018 МВт. Д) 2,51020 МВт.

  1. Потужність Сонця 41026 Вт, а його діаметр 1,4106 км. Чому дорівнювала б потужність випромінювання Сонця, якщо б воно зберегло свою температуру (6000 К), але зменшило розміри до діаметра нейтронної зірки (D=14 км.) ?

А) 51011 МВт. Б) 21014 МВт. В) 61012 МВт. Г) 81016 МВт. Д) 41010 МВт.

  1. Потужність випромінювання Сонця становить 41026 Вт, а його температура 6000 К. Чому б дорівнювала його потужність випромінювання, якщо б його розміри збереглись, але воно охололо б до температури оранжевої -Кита (Т=4500 К) ?

А) 2,51019 МВт. Б) 8,51022 МВт. В) 4,81021 МВт. Г) 1,31020 МВт. Д) 6,41018 МВт.

  1. Потужність Сонця 41026 Вт, а його діаметр 1,4106 км. Чому дорівнювала б потужність випромінювання Сонця, якщо б воно зберегло свою температуру (6000 К), але зменшило розміри до діаметра білого карлика (D=1400 км) ?

А) 41012 МВт. Б) 41016 МВт. В) 41014 МВт. Г) 41020 МВт. Д) 41018 МВт.

  1. Потужність випромінювання Сонця становить 41026 Вт, а його температура 6000 К. Чому б дорівнювала його потужність випромінювання, якщо б його розміри збе-реглись, але воно нагрілось би до температури 12000 К білого карлика Сиріуса ?

А) 2,51021 МВт. Б) 6,41021 МВт. В) 7,91019 МВт. Г) 9,21018 МВт. Д) 1,51020 МВт.

  1. Потужність Сонця 41026 Вт, а його діаметр 1,4106 км. Чому дорівнювала б потужність випромінювання Сонця, якщо б воно зберегло свою температуру (6000 К), але збільшило розміри до діаметра оранжевого гіганта Арктура (D=14107 км) ?

А) 41024 МВт. Б) 41026 МВт. В) 41020 МВт. Г) 41022 МВт. Д) 41018 МВт.

  1. Потужність випромінювання Сонця становить 41026 Вт, а його температура 6000 К. Чому б дорівнювала його потужність випромінювання, якщо б його розміри збереглись, але воно нагрілось би до температури блакитного гіганта -Оріона (Т=30000 К ?

А) 4,21024 МВт. Б) 7,91021 МВт. В) 6,41022 МВт. Г) 3,61020 МВт. Д) 2,51023 МВт.

  1. Потужність Сонця 41026 Вт, а його діаметр 1,4106 км. Чому дорівнювала б потужність випромінювання Сонця, якщо б воно зберегло свою температуру (6000 К), але збільшило розміри до діаметра червоного надгіганта (D=14108 км) ?

А) 41020 МВт. Б) 41028 МВт. В) 41026 МВт. Г) 41024 МВт. Д) 41022 МВт.

  1. Визначити енергію, яку випромінює 1 м2 поверхні Сонця за 1 хвилину, якщо температура його поверхні дорівнює 5800 К. Вважати, що Сонце випромінює, як абсолютно чорне тіло.

А) 1940 МДж. Б) 7720 МДж. В) 3850 МДж. Г) 9470 МДж. Д) 5290 МДж.

  1. Яку кількість енергії випромінює Сонце за одну хвилину ? Температура поверхні Сонця становить 5800 К, а його радіус 7108 м. (Випромінювання Сонця вважати близьким до випромінювання абсолютно чорного тіла).

А) 1,21024 Дж. Б) 4,81030 Дж. В) 7,21022 Дж. Г) 9,61026 Дж. Д) 2,41028 Дж.

  1. Визначте, на скільки зменшується маса Сонця щосекунди завдяки тепловому випромінюванню ? Температура Сонця дорівнює 5800 К, а його радіус 7108 м. (Засто сувати формулу звязку між зміною маси системи та зміною її енергії Е= =mc2).

А) 5,6107 кг. Б) 2,1106 кг. В) 8,31010 кг. Г) 4,4109 кг. Д) 6,9108 кг.

  1. Потужність Сонця становить 3,91026 Вт, а його маса дорівнює 1,971030 кг. Вважаючи випромінювання Сонця постійним, визначити, за який проміжок часу його маса зменшиться вдвічі ? (Застосувати формулу Ейнштейна звязку між зміною маси системи та зміною її енергії Е=mc2).

А) 3,61010 років. Б) 7,21012 років. В) 8,41011 років. Г) 2,1109 років. Д) 1,31013 років.

  1. Потужність Сонця дорівнює 3,91026 Вт. Визначте сонячну сталу W0 для Землі (кількість променистої енергії, яку випромінює Сонце за 1 с на площу у 1 м2 поверхні Землі, перпендикулярну сонячним променям). Відстань від Землі до Сонця дорівнює 1,51011 м.

А) 1,4103 Вт/м2. Б) 5,1105 Вт/м2. В) 7,9104 Вт/м2. Г) 2,7102 Вт/м2. Д) 4,3105 Вт/м2.