Квадратные… — Задание 10 ЕГЭ по математике №00043542
Квадратные и степенные уравнения и неравенства
№2. Задание 10
ID: 00043542
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 $\frac{1}{125} \cdot 10^{20}$ м$^2$, а мощность её излучения равна $4{,}56 \cdot 10^{26}$ Вт. Найдите температуру этой звезды в кельвинах.
Источник: Сборник Ященко 2026
Решение
По закону Стефана — Больцмана мощность излучения звезды пропорциональна площади поверхности и четвёртой степени температуры. Найдём температуру по известным мощности и площади.
Из формулы $P=\sigma ST^{4}$ выразим
$$T^{4}=\dfrac{P}{\sigma S}.$$
Произведение в знаменателе: $\sigma S=5{,}7\cdot 10^{-8}\cdot\dfrac{10^{20}}{125}=\dfrac{5{,}7\cdot 10^{12}}{125}$.
Делить на дробь — значит умножать на перевёрнутую:
$$T^{4}=\dfrac{4{,}56\cdot 10^{26}\cdot 125}{5{,}7\cdot 10^{12}}.$$
Считаем: $\dfrac{4{,}56}{5{,}7}=0{,}8$, затем $0{,}8\cdot 125=100=10^{2}$, а степени $10^{26}:10^{12}=10^{14}$.
$$T^{4}=10^{2}\cdot 10^{14}=10^{16}.$$
Корень четвёртой степени: $\sqrt[4]{10^{16}}=10^{16:4}=10^{4}=10\,000$ К.
Проверим себя: $\left(10^{4}\right)^{4}=10^{16}$, и $5{,}7\cdot 10^{-8}\cdot\dfrac{10^{20}}{125}\cdot 10^{16}=\dfrac{5{,}7}{125}\cdot 10^{28}=0{,}0456\cdot 10^{28}=4{,}56\cdot 10^{26}$ Вт — та самая мощность.
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 №00043541 — 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…