Radiación

 Mecanismo de la Radiación

El proceso mediante el cual el calor se transfiere de un cuerpo por medio de su temperatura, sin la intervención de algún medio, se denomina radiación térmica. 

A diferencia de la conducción y la convección, o de otros tipos de onda, como el sonido, que necesitan un medio material para propagarse, la radiación electromagnética es independiente de la materia para su propagación, de hecho, la transferencia de energía por radiación es más efectiva en el vacío. 

Sin embargo, la velocidad, intensidad y dirección de su flujo de energía se ven influidos por la presencia de materia.

El mecanismo físico de la radiación aún no se comprende por completo. La energía radiante en ocasiones se considera como transportada por ondas electromagnéticas, en otras como transportada por fotones.

Ninguno de estos puntos de vista describe en su totalidad la naturaleza de todos los fenómenos observados. 

El tipo de radiación electromagnética que resulta pertinente para la transferencia de calor es la radiación térmica emitida como resultado de las transiciones energéticas de las moléculas, los átomos y los electrones de una sustancia. 
La radiación térmica es emitida en forma continua por toda la materia cuya temperatura está por arriba del cero absoluto.

Es decir, todo lo que nos rodea, como las paredes, los muebles y nuestros amigos, constantemente emite (y absorbe) radiación. 

La radiación térmica también se define como la parte del espectro electromagnético que se extiende desde alrededor de 0.1 hasta 100 mm, dado que la emitida por los cuerpos debida a su temperatura cae casi por completo en este rango de longitudes de onda. 

Por lo tanto, la radiación térmica incluye toda la radiación visible y la infrarroja (IR), así como parte de la radiación ultravioleta (UV).

La energía de radiación emitida por un cuerpo negro por unidad de tiempo y por unidad de área superficial fue determinada de manera experimental por Joseph Stefan, en 1879, y deniminada Ley de Stefan-Boltzmann y se expresa como: 

Donde: 

 La constante de Stefan-Boltzmann es 

Eb = poder de emisión de cuerpo negro

Ejemplo:

Considere un cuerpo cúbico de 20x20x20 cm a 900 K suspendido en el aire. Si se asume que el cuerpo es muy parecido a un cuerpo negro, determine a) la razón a la que el cubo emite energía de radiación, en W