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Se denomina radiación térmica o radiación calorífica a la emitida por un cuerpo debido a su temperatura. Esta radiación es radiación electromagnética que se genera por el movimiento térmico de las partículas cargadas que hay en la materia. Todos los cuerpos (salvo uno cuya temperatura fuera cero absoluto) emiten debido a este efecto radiación electromagnética, siendo su intensidad dependiente de la temperatura y de la longitud de onda considerada. La radicación térmica en uno de los mecanismos fundamentales de la transferencia térmica.

Los cuerpos negros en equilibrio termodinámico emiten radiación térmica. la ley de radiación térmica de Planck describe el espectro de radiación de los cuerpos negro, que depende solo de su temperatura y no de su composición. La ley de Wien da la frecuencia de radiación emitida más probable y la ley de Stefan-Boltzmann da el total de energía emitida por unidad de tiempo y superficie emisora.

A temperatura ambiente los cuerpos emiten en su mayoría luz infrarroja.[n. 1]​ A temperaturas más altas,en cambio, la radiación térmica abarca frecuencias en la región visible del espectro y es posible determinar la temperatura de un cuerpo de acuerdo a su color. La relación entre la temperatura de un cuerpo y el espectro de frecuencias de su radiación emitida se utiliza en los pirómetros.

Índice

CaracterísticasEditar

La radiación térmica o calorífica consiste en la emisión de ondas electromagnéticas por toda la materia a temperatura mayor que el cero absoluto.[1]​ Representa la conversión de energía térmica en energía electromagnética. La energía térmica equivale a la energía cinética de los átomos presentes en la materia, que se mueven e interactúan entre ellos. Al estar los átomos compuestos de partículas con carga eléctrica —protones y electrones— su movimiento conlleva una aceleración de las cargas y la genración de campos electromagnéticos y emisión de fotones que transportan la energía fuera del objeto a través de su superficie.

Las características de la radiación térmica dependen de las propiedades de la superficie del objeto de donde emana, como su temparatura, y su capacidad para absorber y emitir radiación, tal como expresa la ley de Kirchhoff. La radiación no es monocromática, sino que incluye un rango continuo de energías, conocido como espectro característico. Cuando el objeto irradiador se encuentra en equilibrio termodinámico y la superficie presenta una absortividad máxima a todas las longitudes de onda, se denomina un cuerpo negro.[2]​ Un cuerpo negro es también un emisor perfecto. La radiación térmica emitida por un cuerpo negro se llama radiación de cuerpo negro. La proporción de la emisión de un cuerpo en relación a la de un curpo negro se conoce como la emisividad.

EjemplosEditar

  • La luz emitida por una lámpara incandescente es un ejemplo de radiación ya que se denomina como principal fuente de calor . La radiación térmica se produce cuando el calor del movimiento de partículas cargadas dentro de los átomos se convierte en radiación electromagnética.
  • La aplicación de la ley de Planck al Sol con una temperatura superficial de unos 6000 K nos lleva a que el 99 % de la radiación emitida está entre las longitudes de onda 0,15   (micrómetros o micras) y 4 micras y su máximo, dado por la ley de Wien, ocurre a 0,475 micras. Como 1 Å = 10-10 m = 10-4 micras resulta que el Sol emite en un rango de 1500 Å hasta 40000 Å y el máximo ocurre a 4750 Å. La luz visible se extiende desde 4000 Å a 7400 Å. La radiación ultravioleta u ondas cortas irían desde los 1500 Å a los 4000 Å y la radiación infrarroja o radiación térmica u ondas largas desde las 0,74 micras a 4 micras.

Tipos de radiaciones:

  • radiación de radio
  • radiación de microondas
  • radiación infrarroja
  • radiación visible
  • radiación ultravioleta
  • radiación X
  • radiación gamma (es la que emite más energía y la más peligrosa)
  • La aplicación de la ley de Planck a la Tierra con una temperatura superficial de unos 288 K (15 °C) nos lleva a que el 99% de la radiación emitida está entre las longitudes de onda 3   (micrómetros o micras) y 80 micras y su máximo ocurre a 10 micras. La estratosfera de la Tierra con una temperatura entre 210 y 220 K radia entre 4 y 120 micras con un máximo a las 14,5 micras. Por tanto la Tierra sólo emite radiación infrarroja o térmica.

Véase tambiénEditar

NotasEditar

  1. El color de un cuerpo a temperatura ambiente que percibe el ojo humano está determinado principalmente por la luz visible que refleja.


  1. Carrión Carrión, Elisa (2011). Termoquímica. Universitat de València. p. 203. ISBN 9788437087573. 
  2. Collieu, Anthony M.; Powney, Derek J. (1977). Propiedades mecánicas y térmicas de los materiales. Reverte. pp. 34-36. ISBN 8429141421. OCLC 60778632. Consultado el 2019-06-19.