$400 \ K$ तापमान और $0.5$ उत्सर्जन क्षमता वाला $4 \ m^2$ सतह क्षेत्रफल का एक गोला $200 \ K$ तापमान वाले वातावरण में स्थित है। गोले के ऊर्जा विनिमय की शुद्ध दर ज्ञात कीजिए। (स्टीफन-बोल्ट्जमैन नियतांक $\sigma = 5.67 \times 10^{-8} \ W \ m^{-2} \ K^{-4}$) ($W$ में)

दो समान पिंडों के तापमान $277^{\circ} C$ और $67^{\circ} C$ हैं। यदि परिवेश का तापमान $27^{\circ} C$ है, तो समान समय अंतराल के दौरान दोनों पिंडों द्वारा ऊष्मा की हानि का अनुपात (लगभग) क्या है ($ : $ में)?

एक पात्र में एक छोटा सा छिद्र है। इसे किस तापमान ( $K$ में) पर बनाए रखा जाना चाहिए ताकि यह प्रति सेकंड प्रति $m^2$ पर $1 \ cal$ ऊर्जा उत्सर्जित करे?

$34.38 \ g$ द्रव्यमान और $19.2 \ cm^2$ पृष्ठीय क्षेत्रफल वाली एक कृष्णिका (black body) का प्रारंभिक तापमान $400 \ K$ है। इसे $300 \ K$ के स्थिर तापमान पर रखे गए एक निर्वातित घेरे में ठंडा होने दिया जाता है। शीतलन की दर $0.04 \ ^{\circ}C/s$ है। $J \ kg^{-1} \ K^{-1}$ में वस्तु की विशिष्ट ऊष्मा ज्ञात कीजिए। (स्टीफन नियतांक $\sigma = 5.73 \times 10^{-8} \ W \ m^{-2} \ K^{-4}$)

यदि एक कृष्णिका (black body) का तापमान $7^{\circ}C$ से बढ़कर $287^{\circ}C$ हो जाता है,तो ऊर्जा उत्सर्जन की दर में कितनी वृद्धि होगी?

स्टीफन के विकिरण नियम के अनुसार,एक कृष्णिका (black body) प्रति सेकंड अपने इकाई पृष्ठीय क्षेत्रफल से $\sigma T^4$ ऊर्जा विकीर्ण करती है,जहाँ $T$ कृष्णिका का पृष्ठीय तापमान है और $\sigma = 5.67 \times 10^{-8} \, W m^{-2} K^{-4}$ को स्टीफन नियतांक कहा जाता है। एक परमाणु बम को $0.5 \, m$ त्रिज्या के गोले के रूप में माना जा सकता है। विस्फोट होने पर,यह $10^6 \, K$ के तापमान तक पहुँच जाता है और इसे एक कृष्णिका माना जा सकता है।
$(a)$ इसके द्वारा विकीर्ण शक्ति का अनुमान लगाइए।
$(b)$ यदि आसपास $30 \, ^\circ C$ पर पानी है,तो उत्पन्न ऊर्जा का $10 \%$ हिस्सा $1 \, s$ में कितना पानी वाष्पित कर सकता है? $[S_W = 4186 \, J kg^{-1} K^{-1}$ और $L_v = 22.6 \times 10^5 \, J kg^{-1}]$
$(c)$ यदि यह सारी ऊर्जा $U$ विकिरण के रूप में है,तो संबंधित संवेग $p = U/c$ है। $1 \, km$ की दूरी पर इकाई क्षेत्रफल पर यह प्रति इकाई समय कितना संवेग प्रदान करता है?