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Stefan Boltzmann Constant


Stefan의 상수는 종종 Stefan-Boltzmann Constant로 알려진 물리학에 사용되는 물리적 상수입니다. 흑체 방사선의 Stefan-Boltzmann 법률에서 비례 성이 상수입니다. Stefan Boltzmann Constant는 그리스 문자로 표시됩니다. 이 물리적 상수는 1879 년 Josef Stefan에 의해 가정되었으며 1884 년 Ludwig Boltzmann에 의해 결정되었습니다.

“생성 품목에서 에너지를 전달하는 전자기파의 방출은 열 방사선이라고합니다. 방사선은 일반 온도 (붉은 뜨거운 것보다 작음)에 대한 전자기 스펙트럼의 적외선 부분에 있습니다. Stefan-Boltzmann 법은 가열 된 것들로부터 순 방사선을 지배하는 관계를 설명합니다.”

Stefan Boltzmann 방정식

같은 법은 1884 년 오스트리아 물리학 자 루드비히 볼츠 만 (Ludwig Boltzmann)에 의해 열역학적 고려 사항에서 파생되었으며, 1879 년 오스트리아 물리학 자 조세프 스테판 (Josef Stefan)이 그의 실험 연구의 결과로 처음 제안했다. Stefan-Boltzmann Constant로 알려진 비례 상수는 그리스 문자 Sigma ()로 표시됩니다. 이 상수의 값은 5.670374419 10 w m k.

입니다.

주어진 온도에서 모든 파장을 통합함으로써 작은 평평한 검은 색 바디 박스를 구성 할 수 있습니다. 방정식은 Planck의 법칙에서도 얻을 수 있습니다.  "온도가 높아지면 방출 방사선의 양이 빠르게 증가하고 방사선의 1 차 주파수가 증가합니다."

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Stefan – Boltzmann 상수는 모든 빛나는 에너지를 흡수하고 방출하는 흑체에 의해 방출되는 열량을 계산하는 데 사용될 수 있습니다. Stefan – Boltzmann 상수는 또한 온도 (k)를 강도 (WM2)로 전환 할 수 있으며, 이는 단위 면적당 전력입니다.

Stefan Boltzmann Constant Value

Stefan Boltzmann Constant는 전 세계적으로 합의 된 가치를 지니고 있으며 Si 단위로-

로 표현됩니다.

일정한 Stefan Boltzmann σ =5.670367 (13) x 10w.m.k

치수의 공식은 [m] [t] [o]

입니다

또한 다른 단위로 언급 할 수도 있습니다. Stefan Boltzmann 상수 값 및 관련 단위는 아래 표에서 찾을 수 있습니다.

  • Stefan의 법칙은 단위 시간당 단위 표면적 당 발사 된 흑체의 총 에너지가 모든 파장에서 절대 온도의 네 번째 전력에 비례한다고 말합니다.
  • 흑체는 이상적인 광 흡수기와 이미 터입니다. 흡수되는 빛. 완벽한 라디에이터는 완벽한 흑체입니다.
  • 더 효율적으로 빛을 흡수할수록 더 효율적으로 방출합니다. 결과적으로, 완벽한 흡수기는 상상할 수있는 최고 효율적인 라디에이터 여야합니다. 그럼에도 불구하고 완벽한 흡수기는 방사선을 반영하지 않기 때문에 검은 색으로 보일 것입니다.
  • 물체의 절대 온도의 온도는 절대 0으로 0의 스케일로 측정됩니다. 절대 온도 척도는 Kelvin, Degree Units Celius 및 Rankine Degree Unit Fahrenheit입니다. 이것은 열역학적 온도라고도합니다.
  • 절대 제로는 시스템이 상상할 수있는 에너지가 가장 낮은 온도, 즉 가장 적은 양의 에너지를 갖는 온도입니다. 이 온도에 접근함에 따라 분자의 움직임이 느려집니다. 가스 온도계는 최저 온도 만 측정 할 수 있습니다. 전자 장비 가이 온도에서 작동하지 않을 것임을 잘 알고 있습니다. 마지막으로, 분자의 운동 에너지는 무의미 해 지거나 nil.

응용 프로그램

Stefan Boltzmann Constant는 물리학에 수많은 용도를 가지고 있습니다. 다음은 그중 몇 가지입니다.

  • 그것은 어두운 몸이 얼마나 많은 열이 방출되는지 계산하는 데 사용됩니다.
  • 온도 (k)를 강도 (W.M-2) 측정으로 변환하는 데 사용할 수 있으며, 이는 기본적으로 제곱 미터당 전력입니다.

결론

온도 측면에서 Stefan – Boltzmann 법은 어두운 물질에 의해 방출되는 전력을 설명합니다. Stefan – Boltzmann 방정식에 따르면 단위 시간당 모든 파장 JSTAR (검은 색 바디 복사 방출이라고도 함)에 걸쳐 흑체의 단위 표면적 당 총 에너지는 흑체의 열역학적 온도 t :

에 직접 비례합니다.

j*=σt4.

Ludwig Boltzmann (1844–1906)은 1884 년 Adolfo Bartoli의 연구에 근거하여 이론적 고려 사항에서 법을 도출했습니다. [6] 1876 년 Bartoli는 열역학적 개념을 사용하여 방사선 압력의 존재를 증명했습니다. Bartoli에 따른 Boltzmann은 이상적인 가스 대신 전자기 방사선을 사용한 이상적인 열 엔진으로 간주했습니다.

법은 실험실에서 거의 즉시 테스트되었습니다. 1888 년 하인리히 웨버 (Heinrich Weber)는 더 큰 온도에서의 불일치가 주목되었지만, 1897 년까지 1535k의 온도까지 측정 불확실성 내의 전체 정확도가 확립되었습니다.

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유닛 유형 Stefan Boltzmann Constant Value 단위
cgs σ≈5.6704 × 10 erg.cm.s.k
열 화학 σ≈11.7 × 10 cal.cm.day.k
미국 관습 단위 σ≈1.714 × 10 btu.hr.ft. ° r