El cuerpo negro. Ejemplos

Actividades

Se introduce

• la temperatura (K), en el control de edición titulado Temperatura
• Elegir en el control de selección titulado Región del espectro, el elemento visible.

Se pulsa el botón titulado Calcular.

Anotar la proporción de la energía emitida por unidad de área y unidad de tiempo en esta región del espectro por un cuerpo negro calentado a esta temperatura.

La temperatura del Sol

Actividades

El programa interactivo, nos permite investigar los factores de los que depende el tiempo que tarda una bolita de radio r, densidad r , calor específico c_v, y emisividad e, en alcanzar el equilibrio térmico con una cavidad grande cuyas paredes se mantienen una temperatura constante T₀.

Investigaremos con cuatro materiales cuyas propiedades se proporcionan en la siguiente tabla

Se elige el material, en el control de selección Material.

Se introduce

• la emitancia, un número entre 0 y 1, en el control de edición titulado Emitancia.
• la Temperatura de las paredes de la cavidad en grados centígrados.
• la Temperatura inicial del cuerpo en grados centígrados.
• el radio de la bolita se ha fijado en 10 cm.

Se pulsa en el botón titulado Empieza.

Se representa la temperatura del cuerpo en función del tiempo. En el eje vertical se mide la temperatura en grados centígrados, y en el eje horizontal se mide el tiempo en minutos.

A la izquierda del applet se representa la intensidad de la radiación emitida por la esfera (en color rojo) y la intensidad de la radiación absorbida por el pequeño cuerpo (en color azul). La primera es proporcional a la cuarta potencia de la temperatura absoluta del cuerpo (cambia con dicha temperatura) y la segunda, es proporcional a la cuarta potencia de la temperatura absoluta de la cavidad (no se modifica).

El cuerpo aumenta su temperatura cuando la cantidad de energía absorbida en la unidad de tiempo es superior a la emitida, y disminuye su temperatura cuando la cantidad de energía emitida en la unidad de tiempo es superior a la absorbida. Cuando se alcanza la situación de equilibrio, ambas cantidades son iguales.