Pertanyaan

Andaikan luas permukaan bumi yang tersinari oleh Matahari hanya seperempatnya, berapakah temperatur rata-rata bumi pada keaadan ini?

Andaikan luas permukaan bumi yang tersinari oleh Matahari hanya seperempatnya, berapakah temperatur rata-rata bumi pada keaadan ini? $\;$

S. Nur

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Institut Teknologi Bandung

Jawaban terverifikasi

Pembahasan

Besar energi yang dipancarkan oleh matahari, : Energi yang dipancarkan matahari dan sampai ke bumi: dengan anggapan bahwa radiasi matahari sama ke segala arah maka: Karena hanya bumi yang tersinari maka: Asumsikan seleruh energi diserap oleh bumi dan bumi merupakan benda hitam sempurna, maka semua energi yang diserap bumi kembali dipancarkan semua oleh bumi. Jadi, suhu rata-rata bumi adalah 300 K.

Besar energi yang dipancarkan oleh matahari, begin mathsize 14px style e equals 1 end style :

begin mathsize 14px style P subscript M equals 4 πR subscript straight M squared eσT subscript straight M to the power of 4 straight P subscript straight M equals 4 πR subscript straight M squared σT subscript straight M to the power of 4 end style

Energi yang dipancarkan matahari dan sampai ke bumi:

begin mathsize 14px style P subscript B equals I A end style

dengan anggapan bahwa radiasi matahari sama ke segala arah maka:

$begin mathsize 14px style I equals fraction numerator P subscript M over denominator 4 πD squared end fraction end style$

Karena hanya begin mathsize 14px style 1 fourth end style bumi yang tersinari maka:

$begin mathsize 14px style A equals 1 fourth 4 πR subscript straight B squared straight A equals πR subscript straight B squared straight P subscript straight B equals fraction numerator straight P subscript straight M over denominator 4 πD squared end fraction πR subscript straight B squared straight P subscript straight B equals fraction numerator straight P subscript straight M over denominator 4 straight D squared end fraction straight R subscript straight B squared straight P subscript straight B equals 1 fourth straight P subscript straight M open parentheses straight R subscript straight B over straight D close parentheses squared end style$

Asumsikan seleruh energi diserap oleh bumi dan bumi merupakan benda hitam sempurna, maka semua energi yang diserap bumi kembali dipancarkan semua oleh bumi.

$begin mathsize 14px style W subscript B equals P subscript B 4 pi sigma T subscript B to the power of 4 R subscript B squared equals 1 fourth P subscript M open parentheses R subscript B over D close parentheses squared T subscript B to the power of 4 equals fraction numerator 1 over denominator 16 pi sigma D squared end fraction P subscript M T subscript B to the power of 4 equals fraction numerator 1 over denominator 16 pi sigma D squared end fraction 4 pi R subscript M squared sigma T subscript M to the power of 4 T subscript B to the power of 4 equals fraction numerator 1 over denominator 4 D squared end fraction R subscript M squared T subscript M to the power of 4 T subscript B to the power of 4 equals 1 fourth open parentheses R subscript M over D close parentheses squared T subscript M to the power of 4 T subscript B equals square root of fraction numerator R subscript M over denominator square root of 4 D end fraction end root T subscript M R subscript M over D almost equal to 1 over 200 T subscript M equals 6000 space straight K T subscript B equals square root of fraction numerator 1 over denominator 2 times 200 end fraction end root 6000 T subscript B equals 300 space straight K end style$

Jadi, suhu rata-rata bumi adalah 300 K.

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

1.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Sebuah tungku pembakar kayu tidak dioperasikan dalam suhu ruang 2 7 ∘ C . Ketika tungku memulai pembakaran hingga suhu permukaannya mencapai 22 7 ∘ C , ruang dipanaskan hingga suhunya menjadi tetap 5 ...

5.0

Jawaban terverifikasi

Daya kalor radiasi yang dipancarkan oleh suatu benda dinyatakan oleh P = e A σ T 4 , dengan σ adalah tetapan Boltzmann dan e adalahtetapan tanpa dimensi. Nyatakan satuan dalam satuan-satuan yang telah...

1.0

Jawaban terverifikasi

Suatu benda hitam pada suhu 2 7 ∘ C memancarkan energi dengan laju 540 J/s. Jika benda itu dipanaskan hingga suhunya menjadi 12 7 ∘ C , berapakah laju energi yang dipancarkan benda itu sekarang?

4.6

Jawaban terverifikasi

Sebuah sel surya memiliki efisiensi η . Luas panelnya adalah 40 cm 2 dan panel tersebut menerima sinar matahari dengan intensitas 1 0 3 m 2 W . Sel tersebutmenghasilkan arus 0,4 A dengan tegangan 2 ...

4.0

Jawaban terverifikasi

Benda A memiliki nilai emisivitas 0,6 dan benda B memiliki nilai emisivitas 0,8. Jika suhu mutlak benda A 2 kali suhu mutlak benda B, pernyataan yang tepat berikut ini adalah …

5.0

Jawaban terverifikasi