Definición de Radiación térmica
La radiación térmica, también conocida como radiación de cuerpo negro o radiación del calor, es la emisión de energía electromagnética por parte de un objeto debido a su temperatura. Todos los objetos con una temperatura por encima del cero absoluto (0 Kelvin o -273.15 grados Celsius) emiten radiación térmica en forma de ondas electromagnéticas.
Algunas características importantes de la radiación térmica son:
Espectro de emisión: La cantidad y la longitud de onda de la radiación térmica emitida dependen de la temperatura del objeto. A temperaturas relativamente bajas, los objetos emiten radiación térmica principalmente en el infrarrojo lejano. A medida que la temperatura aumenta, la radiación térmica se extiende hacia el espectro visible y, finalmente, hacia el ultravioleta a temperaturas extremadamente altas.
Ley de Viena: La relación entre la temperatura de un objeto y la longitud de onda en la que emite la radiación máxima está descrita por la Ley de Viena. Esta ley establece que la longitud de onda en la que un objeto emite su radiación máxima es inversamente proporcional a su temperatura. Cuanto mayor sea la temperatura, más corta será la longitud de onda de emisión máxima.
Ley de Stefan-Boltzmann: Esta ley establece que la cantidad total de radiación térmica emitida por un objeto es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura absoluta (en grados Kelvin). Cuanto más caliente esté el objeto, más energía irradiará.
La radiación térmica es un proceso fundamental en la física y tiene aplicaciones importantes en diversas áreas, incluyendo:
Calefacción: La radiación térmica es la base de la calefacción por infrarrojos utilizada en aplicaciones como estufas eléctricas y lámparas de calor.
Iluminación: Los objetos calientes, como los filamentos de una bombilla incandescente, emiten radiación térmica en forma de luz visible.
Climatización: La transferencia de calor por radiación es una parte importante del proceso de intercambio de energía en la Tierra, que incluye la absorción de la radiación solar por la superficie terrestre y su posterior emisión como radiación térmica.
Tecnología espacial: La radiación térmica se utiliza para regular la temperatura de satélites y naves espaciales al reflejar o emitir calor según sea necesario.
Astronomía: La radiación térmica es una herramienta clave para estudiar objetos celestes, como estrellas y planetas, y determinar sus temperaturas y propiedades.
La comprensión de la radiación térmica es fundamental en campos como la termodinámica y la física cuántica, y es esencial en la tecnología y la ingeniería modernas para el diseño de sistemas de calefacción, refrigeración y control de la temperatura.