Квадратные… — Задание 10 ЕГЭ по математике №00043541
Квадратные и степенные уравнения и неравенства
№2. Задание 10
ID: 00043541
Для определения эффективной температуры звёзд используют закон Стефана — Больцмана, согласно которому $P = \sigma S T^4$, где $P$ — мощность излучения звезды (в ваттах), $\sigma = 5{,}7 \cdot 10^{-8}\ \frac{\text{Вт}}{\text{м}^2 \cdot \text{К}^4}$ — постоянная, $S$ — площадь поверхности звезды (в квадратных метрах), а $T$ — температура (в кельвинах). Известно, что площадь поверхности некоторой звезды равна $\frac{1}{648} \cdot 10^{20}$ м$^2$, а мощность её излучения равна $1{,}824 \cdot 10^{26}$ Вт. Найдите температуру этой звезды в кельвинах.
Источник: Сборник Ященко 2026
Решение
Закон Стефана — Больцмана говорит: мощность излучения звезды растёт как четвёртая степень температуры. Зная мощность и площадь, найдём $T$.
Выразим четвёртую степень температуры: $T^{4}=\dfrac{P}{\sigma S}$.
Знаменатель: $\sigma S=5{,}7\cdot 10^{-8}\cdot\dfrac{1}{648}\cdot 10^{20}=\dfrac{5{,}7}{648}\cdot 10^{12}$.
Тогда
$$T^{4}=\dfrac{1{,}824\cdot 10^{26}\cdot 648}{5{,}7\cdot 10^{12}}.$$
Считаем по частям. $\dfrac{1{,}824}{5{,}7}=0{,}32$. Степени: $10^{26}:10^{12}=10^{14}$. И $0{,}32\cdot 648=207{,}36$:
$$T^{4}=207{,}36\cdot 10^{14}=20\,736\cdot 10^{12}.$$
Извлекаем корень четвёртой степени по отдельности: $\sqrt[4]{10^{12}}=10^{3}$, а $20\,736=144^{2}=12^{4}$, так что $\sqrt[4]{20\,736}=12$.
$$T=12\cdot 10^{3}=12\,000\ \text{К}.$$
Проверим себя: $12^{4}=12^{2}\cdot 12^{2}=144\cdot 144=20\,736$ — сходится.
Ответ
Другие задания по теме «Квадратные и степенные уравнения и неравенства» (8)
- Задание 10 №00043546 — При адиабатическом процессе для идеального газа выполняется закон pV в степени…
- Задание 10 №00043545 — При адиабатическом процессе для идеального газа выполняется закон pV в степени…
- Задание 10 №00043542 — Для определения эффективной температуры звёзд используют закон Стефана —…
- Задание 10 №00043540 — В боковой стенке высокого цилиндрического бака у самого дна закреплён кран.…
- Задание 10 №00043539 — Для нагревательного элемента некоторого прибора экспериментально была получена…
- Задание 10 №00043537 — В боковой стенке высокого цилиндрического бака у самого дна закреплён кран.…
- Задание 10 №00043536 — В боковой стенке высокого цилиндрического бака у самого дна закреплён кран.…
- Задание 10 №00043535 — На верфи инженеры проектируют новый аппарат для погружения на небольшие…