Stefanov-Boltzmannov zákon

Stefanov-Boltzmannov zákon popisuje celkovú intenzitu žiarenia absolútne čierneho telesa. Bol publikovaný v roku 1879 Ludwigom Boltzmannom a Josefom Stefanom.

Formulácia zákonu

Stefanov-Boltzmannov zákon dáva do súvisu celkovú intenzitu žiarenia čierneho telesa, označenú I, a jeho termodynamickú teplotu T nasledujúcim spôsobom:

${\displaystyle I=\sigma T^{4},}$

pričom ${\displaystyle \sigma =5,670400\cdot 10^{-8}\ \mathrm {Wm} ^{-2}\mathrm {K} ^{-4}}$ je Stefanova-Boltzmannova konštanta. V prípade nedokonalého čierneho telesa (takzvaného šedého telesa) je Stefanov-Boltzmannov zákon modifikovaný pomocou premennej ${\displaystyle \epsilon }$ vyjadrujúcou emisivitu povrchu šedého telesa. V tomto prípade znie zákon pre vyžarovanie nasledujúco:

${\displaystyle I=\epsilon \sigma T^{4}.}$

Príklady intenzity tepelného žiarenia

Výkon vyžarovaný čiernym telesom o ploche 1m² v závislosti od teploty. Diagram podľa Stefanov-Boltzmannov zákona.

Výkon vyžarovaný čiernym telesom o ploche 1m² (intenzita žiarenia)

Charakteristické pre teplotu	Teplota	Teplota	Intenzita žiarenia
sublimácia CO2	0-78.5 °C	00194,65 K	00000 81 W/m2
topenie vodného ľadu	00000 °C	00273,15 K	0000 316 W/m2
izbová teplota	000 21 °C	00294,15 K	0000 424 W/m2
teplota ľudského tela	00036,5 °C	00309,65 K	0000 521 W/m2
vriaca voda	00100 °C	00373,15 K	000 1099 W/m2
železo rozpálené do červena	00700 °C	00973,15 K	00 50851 W/m2
Teplota tavenia volfrámu[1]	03422 °C	003 695 K	0 10566 kW/m2