Constante de Stefan-Boltzmann

La constante de Stefan-Boltzmann (también constante de Stefan ), una constante física , que es el coeficiente de proporcionalidad en la ley de Stefan-Boltzmann : la energía total radiada por una unidad de superficie de un cuerpo negro por unidad de tiempo es proporcional a la cuarta potencia de la temperatura termodinámica [1] . Por lo general, se denota con una letra griega $\sigma$ .

El valor de la constante de Stefan-Boltzmann, recomendada por CODATA en 2014, en unidades del Sistema Internacional de Unidades (SI) es [2]

\sigma =5{,}670367(13)\times 10^{-8}

W metro −2 K −4 .

En unidades CGS :

\sigma =5{,}670367(13)\times 10^{-5}

ergio s −1 cm −2 K −4 .

Una regla mnemotécnica simple para memorizar el valor aproximado de la constante de Stefan-Boltzmann en SI: piensa "5-6-7-8" y recuerda el signo menos antes de los últimos ocho [3] .

El valor de la constante de Stefan-Boltzmann puede derivarse de las constantes físicas fundamentales y también determinarse experimentalmente (para obtener más detalles, consulte la ley de Stefan-Boltzmann ). Se puede definir en términos de la constante de Boltzmann de la siguiente manera:

\sigma ={\frac {2\pi ^{5}k^{4}}{15h^{3}c^{2}}}={\frac {\pi ^{2}k^{ 4}}{60\hbar^{3}c^{2}}}=5{,}670367(13)\cdot 10^{-8}

J s −1 metro −2 K −4 ,

dónde:

k es la constante de Boltzmann ; h es la constante de Planck ; ħ esla constante de Planck reducida; c es la velocidad de la luz en el vacío.

El valor recomendado por CODATA 2014 se calcula a partir del valor medido de la constante de los gases [4] :

\sigma ={\frac {2\pi ^{5}R^{4}}{15h^{3}c^{2}N_{\text{A}}^{4}}}={ \frac {32\pi ^{5}hR^{4}R_{\infty}^{4}}{15A_{\text{r}}(\mathrm {e} )^{4}M_{\text{ u}}^{4}c^{6}\alpha ^{8}}},

dónde:

R es la constante universal de los gases ; NA es el número de Avogadro ; R ∞ es la constante de Rydberg ; A r (e) es la "masa atómica relativa" del electrón ; Mu es la constante de masa molar (1 g/mol por definición); α es la constante de estructura fina .

La constante asociada es la constante de radiación (o constante de densidad de radiación ) a , que está determinada por la fórmula [5]

a={\frac {4\sigma}}{c}}=7{,}5657\times 10^{-15}

ergio cm −3 K −4 J metro −3 K −4 .

{\ estilo de visualización = 7 {,} 5657 \ veces 10 ^ {-16}}

Véase también

cuerpo completamente negro

Notas

↑ Stefan - Constante de Boltzmann // Enciclopedia física : [en 5 volúmenes] / Cap. edición A. M. Projorov . - M .: Gran Enciclopedia Rusa , 1994. - V. 4: Poynting - Robertson - Serpentinas. - S. 689-700. - 704 pág. - 40.000 copias. - ISBN 5-85270-087-8 .
↑ Constante de Stefan- Boltzmann . La referencia NIST sobre constantes, unidades e incertidumbre . Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (2014). Consultado el 27 de junio de 2015. Archivado desde el original el 20 de noviembre de 2016.
↑ Es decir, debería resultar 5.67 10 −8 .
↑ Constantes físicas fundamentales - Listado completo Archivado el 8 de diciembre de 2013 en Wayback Machine .
↑ constante de radiación Archivado el 16 de diciembre de 2019 en Wayback Machine , ScienceWorld.

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