\(R\) ત્રિજ્યા અને \(M\) દળ ધરાવતા કાળા કલરના ગોળા ની અંદર બખોલ છે જેની અંદર શૂન્યાવકાશ છે.બખોલની દીવાલનું તાપમાન \(T_0\) જાળવી રાખવામા આવેલ છે. ગોળાનું શરૂઆતનું તાપમાન \(3T_0\) છે.જો \(T\) તાપમાને રહેલ ગોળાના દ્રવ્ય માટે એકમ દળ દીઠ વિશિષ્ટ ઉષ્મા \(\alpha T^3\) મુજબ ફરે છે જ્યાં \(\alpha \) અચળાંક છે.તો ગોળાનું તાપમાન \(2T_0\) થતાં કેટલો સમય લાગશે?

\(dT = \left( {3{T_0} - 2{T_0}} \right) = {T_0}\)

Tmperature of surrounding, \({T_{surr}} = {T_0}\)

Initial temperature of sphere, \({T_{initial}} = 3{T_0}\)

Specific heat of the material of the sphere varies as,

\(c = \alpha {T^3}\,per\,unit\,mass\,\left( {\alpha  = a\,constant} \right)\)

Applying formula,

\(\frac{{dT}}{{dt}} = \frac{{\sigma A}}{{McJ}}\left( {{T^4} - T_{surr}^4} \right)\)

\( \Rightarrow \frac{{{T_0}}}{{dt}} = \frac{{\sigma 4\pi {R^2}}}{{M\alpha {{\left( {3{T_0}} \right)}^3}\,J}}\left[ {{{\left( {3{T_0}} \right)}^4} - {{\left( {{T_0}} \right)}^4}} \right]\)

\( \Rightarrow dt = \frac{{M\alpha 27T_0^4J}}{{\alpha 4\pi {R^2} \times 80T_0^4}}\)

Solving we get,

Time taken for the sphere to cool down temperature \(2{T_{{0^,}}}\)

\(t = \frac{{M\alpha }}{{16\pi {R^2}\sigma }}In\left( {\frac{{16}}{3}} \right)\)