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Radiación Térmica

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La energía térmica de un cuerpo se almacena en forma de oscilaciones de los átomos en este. Al tener los átomos cargas eléctricas el movimiento de estos funciona como una antena emitiendo energía en forma de ondas electromagnéticas. De esta forma los cuerpos emiten calor aun que no estén en contacto con un medio externo.

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Mecanismos

Definición


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Modelo

Imagen


ID:(15331, 0)



Radiación

Nota

Partículas cargadas que oscilan desplazan consigo su campo eléctrico circundante, generando así oscilaciones electromagnéticas. En nuestro mundo, estas oscilaciones son conocidas como radiación y, dependiendo de su frecuencia o longitud de onda, pueden manifestarse como calor, luz o ondas de radio.

Para la partícula en cuestión, la emisión de radiación representa una pérdida de energía, lo que equivale a una pérdida de calor. Del mismo modo, cuando la partícula absorbe radiación del campo electromagnético circundante, su energía aumenta y, como resultado, aumenta su temperatura.

ID:(204, 0)



Como funciona un radiador

Cita

Los radiadores se calientan mediante agua que es calentada en una caldera central y circulada a través del sistema de calefacción. El agua calienta el metal de los radiadores, que a su vez calienta el aire circundante mediante convección, generando así calor en la habitación. También emiten radiación infrarroja, que puede capturarse fotográficamente, como se muestra en la siguiente imagen:

Transferencia de calor

ID:(11196, 0)



Radiación Térmica

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La energía térmica de un cuerpo se almacena en forma de oscilaciones de los átomos en este. Al tener los átomos cargas eléctricas el movimiento de estos funciona como una antena emitiendo energía en forma de ondas electromagnéticas. De esta forma los cuerpos emiten calor aun que no estén en contacto con un medio externo.

Variables

Símbolo
Texto
Variable
Valor
Unidades
Calcule
Valor MKS
Unidades MKS
$\sigma$
s
Constante de Stefan Boltzmann
J/m^2K^4s
$\epsilon$
e
Emisividad
-
$q$
q
Tasa de flujo de calor
W/m^2
$T$
T
Temperatura absoluta
K
$T_c$
T_c
Temperatura cuerpo
K
$T_e$
T_e
Temperatura exterior
K
$\delta Q$
dQ
Variación de calor
J
$dt$
dt
Variación infinitesimal del tiempo
s

Cálculos


Primero, seleccione la ecuación:   a ,  luego, seleccione la variable:   a 

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

Cálculos

Símbolo
Ecuación
Resuelto
Traducido

 Variable   Dado   Calcule   Objetivo :   Ecuación   A utilizar



Ecuaciones


Ejemplos


mechanisms


model

Part culas cargadas que oscilan desplazan consigo su campo el ctrico circundante, generando as oscilaciones electromagn ticas. En nuestro mundo, estas oscilaciones son conocidas como radiaci n y, dependiendo de su frecuencia o longitud de onda, pueden manifestarse como calor, luz o ondas de radio.

Para la part cula en cuesti n, la emisi n de radiaci n representa una p rdida de energ a, lo que equivale a una p rdida de calor. Del mismo modo, cuando la part cula absorbe radiaci n del campo electromagn tico circundante, su energ a aumenta y, como resultado, aumenta su temperatura.

Si un cuerpo tiene temperatura (energ a), sus tomos se mueven (desplazan, oscilan). Si con ello desplazan cargas, generan campos el ctricos, lo que corresponde a la emisi n de radiaci n.

La radiaci n emitida est directamente relacionada con la temperatura absoluta a la cuarta potencia:

kyon

donde $S$ es la superficie que irradia, $\sigma$ es la constante de Stefan-Boltzmann ($4,87E- 8 kcal/h m^2K^4$ o $5,67E- 8 J/s m^2K^4$).

$\epsilon$ es el grado de emisividad y $T$ es la temperatura absoluta.

El grado de emisividad es un factor que depende del estado de la superficie, su rugosidad, y puede variar entre 0 y 1, siendo habitualmente un valor comprendido entre 0.6 y 0.9.

No solo nosotros emitimos radiaci n, sino que tambi n el entorno que nos rodea lo hace. Esto implica que tambi n recibimos radiaci n, lo que significa que el medio exterior tambi n contribuye a nuestro calentamiento. Ambos entornos emiten radiaci n de acuerdo con la ley de Stefan-Boltzmann:

equation=3198

Por lo tanto, el balance total se calcula como la diferencia entre lo que recibimos y lo que emitimos. Si el signo es negativo, estamos perdiendo calor; si es positivo, estamos ganando calor. Si la temperatura del entorno es $T_e$ y la del cuerpo es $T_c$, el balance ser el siguiente:

Por lo tanto, si las temperaturas del cuerpo y del entorno son iguales, no existe una radiaci n neta, es decir, lo que emitimos se compensa con lo que captamos.

kyon

Los radiadores se calientan mediante agua que es calentada en una caldera central y circulada a trav s del sistema de calefacci n. El agua calienta el metal de los radiadores, que a su vez calienta el aire circundante mediante convecci n, generando as calor en la habitaci n. Tambi n emiten radiaci n infrarroja, que puede capturarse fotogr ficamente, como se muestra en la siguiente imagen:

image


>Modelo

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