Cómo deducir la ley de enfriamiento de Newton de la ley de Stefan

Su pregunta ha sido respondida con éxito por algunos de nuestros hermanos previamente a través de las matemáticas.

Tengo un nuevo concepto con respecto a la energía que difiere de otros científicos.

La onda de calor de la energía es una forma muy cruda de energía y tiene una longitud de onda muy inferior en comparación con la onda de luz u otros rayos cósmicos.

Cuando consideramos la emisión de energía del cuerpo negro, entonces tenemos que considerar la forma de energía en el lado del cuerpo negro. Como la energía es una entidad sin peso y sin dimensiones, puede ser absorbida por un cuerpo negro puntiagudo que no tiene dimensiones ni peso. En el lado del cuerpo negro, la energía no tiene ninguna longitud de onda.

La energía sea cual sea su forma, es solo una entidad que difiere solo de la longitud de onda y también puede transformarse de un tipo de energía a otro tipo de energía.

Por lo tanto, un cuerpo negro que no tiene ningún peso y dimensiones o simplemente como un punto, puede absorber, por su atracción, todo el Universo o cosmos dentro de él, porque todo el universo o cosmos está hecho por una botella de energía. Cuando queda energía en el costado del cuerpo negro que no tiene peso ni dimensiones, seguramente en ese momento la energía no tiene longitud de onda. Entonces, en ese momento no hay movimiento por la energía o en la energía y, por lo tanto, tampoco hay “Tiempo”. Porque “Tiempo” viene a existir solo por el movimiento. Entonces, el cuerpo negro es una entidad sin peso, sin dimensiones, sin espacio y sin tiempo que puede atraer y absorber toda la energía o universo (ya que el Universo está lleno de energía y por la energía) en él.

Y cuando la energía saldrá del cuerpo negro, tendrá la longitud de onda más baja, que gradualmente aumentará y formará el universo y el espacio.

En el espacio, una parte de la energía que tiene una longitud de onda muy alta, comienza a contraerse por la naturaleza y comienza a crear inversa física. Desde el espacio y dentro del espacio, y por la energía del ritmo, también aparece una entidad gaseosa por la reducción de la longitud de onda de alguna energía. Desde el estado gaseoso, por estado gaseoso y dentro del estado gaseoso, parte de la energía gaseosa se convierte en energía térmica al reducir la longitud de onda. Después de eso, la energía térmica reduce su longitud de onda más alta a longitud de onda más baja mediante la constracción de la naturaleza, crea un estado líquido y, desde el estado líquido, una parte de ella, se convierte en estado sólido al enfriarse. De esta manera se ha creado nuestro universo visible.

O puede ser opuesto, cuando la energía que sale del cuerpo negro, su longitud de onda puede ser más alta y crea un espacio infinito. A partir de este espacio infinito, dentro del espacio infinito y por la energía del espacio infinito, este universo visible se ha creado reduciendo lentamente la longitud de onda de la energía lentamente y creando estado gaseoso, estado calentado, estado líquido y estado sólido y está creando y expandiéndose continuamente en el tiempo.

Ahora cualquier cuerpo puede imaginar que, antes, todo el universo estaba dentro de un cuerpo negro puntiagudo, sin peso, sin dimensiones y sin peso que no tiene espacio y que todo el universo ha sido creado a partir de este cuerpo negro puntiagudo y en el futuro todo el universo puede ser desapareció en un costado un cuerpo negro puntiagudo y sin dimensiones también.

La ley de Stefan-Boltzmann describe el poder irradiado desde un cuerpo negro en términos de su temperatura. Establece que la energía total irradiada por unidad de superficie de un cuerpo negro en todas las longitudes de onda por unidad de tiempo.

donde, E = -dQ / dt, es la tasa de radiación de calor por unidad de área

A es el área total del objeto

σ es la constante de Stefan-Boltzmann

T es la temperatura del objeto y A es la temperatura del entorno

e es emisividad (un cuerpo que no absorbe toda la radiación incidente (a veces conocida como cuerpo gris) emite menos energía total que un cuerpo negro y se caracteriza por una emisividad)

Para obtener la ley de enfriamiento de Newton de la ley de Stefan-Boltzmann , debemos suponer que la diferencia entre T y To es muy pequeña.

Ahora,

Como asumimos, T ≈ A

que es la ley de enfriamiento de Newton .

La ley de enfriamiento de Newton establece que la tasa de cambio de la temperatura de un objeto es proporcional a la diferencia entre su propia temperatura y la temperatura ambiente (es decir, la temperatura de su entorno).

La Ley de Newton hace una declaración sobre una tasa de cambio instantánea de la temperatura. Veremos que cuando traducimos esta declaración verbal en una ecuación diferencial, llegamos a una ecuación diferencial. La solución a esta ecuación será una función que rastrea el registro completo de la temperatura a lo largo del tiempo.

La Ley de Stefan establece que la tasa de transferencia de calor por radiación del cuerpo al entorno cuando la temperatura del cuerpo es θ θ y la del entorno es θ 0 θ0 viene dada por d Q dtnet = – ϵ σ A (θ 4 – θ 4 0) dQdtnet = −ϵσA (θ4 − θ04) donde ϵ ϵ y A son la emisividad y el área de superficie del cuerpo y σ σ es la constante de Stefan-Boltzmann. APROXIMANDO la Ley de Stefan: Establezca θ = θ 0 + Δ θ θ = θ0 + Δθ para que θ 4 – θ 4 0 = θ 4 0 (1 + Δ θ θ) 4 – θ 4 0 ≅ 4 θ 3 0 Δ θ θ4− θ04 = θ04 (1 + Δθθ) 4 − θ04≅4θ03Δθ Sustituyendo el valor aproximado de la diferencia de las cuartas potencias del cuerpo y las temperaturas circundantes (obtenidas anteriormente) en la Ley de Stefan, obtenemos d Q dt = – 4 ϵ σ A θ 3 0 (θ – θ 0) dQdt = −4ϵσAθ03 (θ − θ0) (La aproximación binomial utilizada aquí es matemáticamente válida para Δ θ θ 0 << 1 Δθθ0 << 1.)

Referencia a la Ley de Enfriamiento de Newton y la Ley de Stefan

La ley de enfriamiento de Newton establece que la velocidad de enfriamiento (por convección forzada) de un cuerpo es directamente proporcional a la diferencia de temperatura entre el cuerpo y el entorno: d θ dt = – k (θ – θ 0) dθdt = −k (θ −θ0) donde k es una constante. Leí en un libro que la Ley de Enfriamiento de Newton es un caso especial de la Ley de Stefan más general. El libro ha mostrado cómo la cuarta diferencia de potencia se linealiza a la diferencia de temperatura simple de la siguiente manera: d Q dt = m C d θ dt dQdt = mCdθdt entonces d θ dt = 1 m C d Q dt = – 4 ϵ σ A θ 3 0 m C (θ – θ 0) dθdt = 1mCdQdt = −4ϵσAθ03mC (θ − θ0) Comparando esta forma con la Ley de Newton, obtenemos k = 4 ϵ σ A θ 3 0 m C k = 4ϵσAθ03mC Según el libro, por lo tanto, esto significa que k depende tanto de la emisividad como del calor específico C.

Referencia a la Ley de Enfriamiento de Newton y la Ley de Stefan

¡Es imposible!

La Ley de enfriamiento de Newton establece que: “ Para pequeñas diferencias de temperatura, la tasa de pérdida de calor de un cuerpo es directamente proporcional a la diferencia de temperatura entre el cuerpo y los alrededores.

[matemáticas] \ dfrac {dQ} {dt} \ propto (T-T_ {0}) [/ matemáticas]

dónde,

[matemáticas] T [/ matemáticas] es la temperatura del sistema,

[math] T_ {0} [/ math] es la temperatura del entorno.

La ley de enfriamiento de Newton es válida solo para la transferencia de calor por conducción y no es válida para la transferencia de calor por convección o radiación.

Por otro lado, la ley de Stefan-Boltzmann establece que: “ El calor ‘irradiado’ por un cuerpo, por unidad de área, por unidad de tiempo es directamente proporcional a la cuarta potencia de temperatura.

[matemáticas] Q \ propto T ^ {4} [/ matemáticas]

[matemáticas] Q = \ sigma \ epsilon AtT ^ {4} [/ matemáticas]

dónde,

[matemáticas] \ sigma [/ matemáticas] es la constante de Stefan,

[matemáticas] \ epsilon [/ matemáticas] es la emisividad de la superficie,

[matemáticas] A [/ matemáticas] es el área de superficie del cuerpo,

[matemáticas] T [/ matemáticas] es la temperatura del cuerpo.

La Ley Stefan-Boltzmann da la cantidad de calor perdido por un cuerpo a los alrededores a través de la radiación sola. La ley de Stefan-Boltzmann no tiene nada que ver con la pérdida de calor por conducción o convección.

Claramente no hay relación entre la Ley de enfriamiento de Newton y la Ley de Stefan-Boltzmann. El primero trata de la transferencia de calor conductivo y el segundo trata de la transferencia de calor radiativo. Por lo tanto, no es posible derivar la Ley de enfriamiento de Newton de la Ley de Stefan-Boltzmann.