Ley de Stefan-Boltzmann
Física
Conceptos clave
- Todo cuerpo caliente emite radiación electromagnética.
- La ley de Stefan-Boltzmann da la potencia radiada según la temperatura.
- Un cuerpo negro es un emisor y absorbedor ideal.
- La potencia crece con la cuarta potencia de la temperatura (en kelvin).
La ley
- Potencia radiada: .
- (constante de Stefan-Boltzmann).
- = área de la superficie; = temperatura absoluta (K).
Dependencia con la cuarta potencia
- Al duplicar la temperatura (en K), la potencia radiada se multiplica por .
- Por eso los cuerpos muy calientes irradian enormemente más.
- La temperatura debe ir en kelvin, no en Celsius.
Ley de Wien (color)
- El color revela la temperatura: .
- Cuerpos más calientes emiten en longitudes de onda más cortas (azules).
- Cuerpos más fríos emiten en longitudes más largas (rojas).
Ejemplo resuelto
- Problema: una superficie de 2 m² a 300 K. Halla la potencia radiada.
- .
- Como : .
- .
En el examen IB
- Usa kelvin en la ley de Stefan-Boltzmann y eleva a la cuarta potencia.
- Error frecuente: olvidar la cuarta potencia o usar °C.
- Para el color, aplica la ley de Wien y pasa a metros.
- La constante y la ley están en el data booklet.