¿Mediante qué
vías se
transmite el
calor?
La mano se
calienta por
conducción.
El gato se
calienta por
radiación.
El agua se calienta por convección.
infrarrojos
Si se ponen en contacto
dos cuerpos que se
encuentran a diferente
temperatura, al cabo de
cierto tiempo tienen la
misma temperatura, en este
caso han alcanzado el
estado de equilibrio térmico.
Parte de la energía del cuerpo más caliente
pasa al más frío. Este proceso continúa hasta
que las temperaturas de ambos cuerpos se
igualen.
Tema: Radiación
térmica
¿En qué consiste la
radiación térmica?
Radiación térmica
Emisión de radiaciones
electromagnéticas
provocada por la
energía interna de los
cuerpos.
Todo cuerpo, emitiendo energía,
absorbe a la vez una parte de la
energía emitida por todos los
cuerpos que le rodean.
¿Qué ocurre, si al mismo
tiempo, el cuerpo recibe
por absorción la misma
cantidad de energía que
pierde por emisión?
Si E absorbida = E emitida
equilibrio térmico
Energía
Temperatura emitida
constante
Energía
absorbida
equilibrio térmico
En el equilibrio
térmico la
temperatura del
cuerpo es igual a
la de su entorno.
El equilibrio térmico es un estado de los cuerpos
que no experimentan una influencia ajena.
Un cuerpo que
absorbe a cualquier
temperatura toda la
energía radiante que
incide sobre él, recibe
el nombre de cuerpo
negro.
Modelo de cuerpo negro
Absorbe toda
la energía de la
luz de
cualquier
frecuencia que
incide sobre él.
En realidad el cuerpo
negro es una idealización
pues no se ha podido
encontrar cuerpo alguno
que absorba el 100 % de
las radiaciones que
incida sobre él.
Cantidad de energía por unidad de
tiempo y unidad de longitud de onda
¿Qué podemos concluir del análisis de
esta curva obtenida experimentalmente?
RT- Energía total
emitida por unidad
de superficie y de
tiempo
T= 1259 K
1 2 3 4 5 6
máx
-6
(10 )m
Cantidad de energía por unidad de
tiempo y unidad de longitud de onda
¿Qué podemos concluir del análisis de estas
curvas obtenidas experimentalmente?
3 máx < 2 máx < 1 máx
T3= 4000 K
T2= 3000 K
1
2
3
4
1 máx
3 máx 2 máx
5
6
T1= 2000 K
(10-6)m
Ludwig Boltzmann
(1844-1906)
Físico austriaco, que
colaboró en la creación
de las bases de la
mecánica estadística.
Formuló también una ley que recibió su
nombre junto con el de su maestro Josef
Stefan: ley de Stefan-Boltzmann. Esta ley
describe matemáticamente la radiación
del cuerpo negro. Hizo grandes aportes a
la teoría cinética de los gases.
A partir de estas curvas
experimentales puede arribarse a
las siguientes conclusiones:
• La energía radiante aumenta
con el aumento de la
temperatura.
• La longitud de onda
correspondiente a la máxima energía
emitida se desplaza hacia las
longitudes de onda más cortas, al
elevarse la temperatura.
Ley de Stefan-Boltzmann
RT= s
4
T
RT- Energía total emitida por unidad
de superficie y de tiempo
T- Temperatura absoluta
s
- Constante de Stefan- Boltzmann
Cuerpo negro s = 5,67 10-8 W/(m2K4)
Wilhelm Wien
(1864-1928)
Físico alemán galardonado con el
Premio Nobel de Física en 1911 por su
descubrimiento de las leyes de la
radiación del cuerpo negro. Sus
aportes en el campo de la radiación
sentaron las bases del desarrollo de la
teoría cuántica.
Ley de desplazamiento de Wien
c
 =T
1
máx
máx- longitud de onda para el máximo
de radiación integral
T- Temperatura absoluta
c
1
- Constante de valor 2,9 10-3 m K
Manifestaciones de la Ley de Wien
en observaciones cotidianas:
•A temperatura ambiente, no se
percibe la radiación térmica por el
ojo humano, pues está
comprendida en la región infrarroja
del espectro.
•A una temperatura de 750 K el
cuerpo emite luz roja oscura.
Leyes de radiación del cuerpo
negro
RT= s
4
T
c
 =T
máx
1
Tarea
Investiga la aplicación de
las leyes de la radiación
del cuerpo negro en el
pirómetro óptico.
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