Hier is de wiskundige uitdrukking:

e =σt⁴

waar:

* e is de totale energie die per oppervlakte -eenheid per eenheidstijd wordt uitgestraald (ook bekend als de stralende emittantie)

* σ is de Stefan-Boltzmann-constante (5.670374 × 10⁻⁸ W M⁻² K⁻⁴)

* t is de absolute temperatuur in Kelvin

Sleutelpunten:

* Directe evenredigheid: De uitgestraalde energie neemt snel toe naarmate de temperatuur toeneemt.

* Vierde machtsrelatie: Een kleine temperatuurverandering resulteert in een veel grotere verandering in de uitgestraalde energie.

* absolute temperatuur: De temperatuur moet in Kelvin (K) zijn om de formule correct te laten werken.

Voorbeeld:

Als u de temperatuur van een blackbody verdubbelt, zal de totale uitgestraalde energie met een factor 2⁴ =16 toenemen.

Praktische toepassingen:

De Stefan-Boltzmann-wet heeft talloze toepassingen in natuurkunde, astrofysica en engineering, waaronder:

* het berekenen van de energie -output van sterren: De zon stoot, net als andere sterren, straling uit als een blackbody.

* Thermische isolatie ontwerpen: De wet helpt bepalen hoeveel warmte verloren gaat door verschillende materialen.

* Inzicht in de temperatuur van objecten in de ruimte: Satellieten en andere ruimteobjecten stralen warmte uit op basis van hun temperatuur.

* Efficiënte energiebronnen ontwikkelen: Zonne -energietechnologieën zijn gebaseerd op de principes van blackbody -straling.