Calculadora de la ley de Stefan-Boltzmann: potencia radiada por un cuerpo caliente

Cómo funciona

j = ε·σ·T⁴, con σ = 5.670 × 10⁻⁸ W·m⁻²·K⁻⁴ · P_neta = ε·σ·A·(T⁴ − T_entorno⁴) · λ_pico = 2898 µm·K ÷ T

Todo cuerpo por encima del cero absoluto emite radiación, y la potencia crece con la cuarta potencia de la temperatura: una superficie a 1,500 K irradia 625 veces más que a 300 K. La emisividad ε ajusta el valor ideal del cuerpo negro: los metales pulidos emiten poco (0.05) y las superficies oxidadas o pintadas emiten muchísimo (0.9 o más). La pérdida neta resta lo que el entorno devuelve, y por eso la radiación domina la pérdida de calor de los objetos muy calientes pero pesa poco cerca de la temperatura ambiente. La ley de Wien da el color: un objeto a 1,500 K brilla de un rojo anaranjado y su pico de emisión está en el infrarrojo cercano.

Ejemplo resuelto

La resistencia de una estufa eléctrica está a 1,500 K, tiene emisividad 0.9 y un área de 0.05 m². Su potencia emisiva es 0.9 × 5.670 × 10⁻⁸ × 1,500⁴ = 2.584 × 10⁵ W/m², unos 258 kW/m², así que irradia 12,918 W en total. Con el entorno a 300 K, la pérdida neta es de 12,897 W y el pico de emisión cae en 2898 ÷ 1,500 = 1.932 µm, en el infrarrojo cercano.

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