Fórmula: P = εσAT⁴
Donde:
• P = Potencia radiada (W)
• ε = Emisividad (0-1, sin unidades)
• σ = Constante de Stefan-Boltzmann = 5.67×10⁻⁸ W·m⁻²·K⁻⁴
• A = Área superficial = 4πR² (m²)
• T = Temperatura absoluta (K)
Propósito: Calcula la energía electromagnética emitida por un cuerpo negro a temperatura T. Cuanto mayor sea la temperatura, más intensa será la radiación emitida.
Fórmula: λ_max = b/T
Donde:
• λ_max = Longitud de onda del pico de emisión (m)
• b = Constante de Wien = 2.898×10⁻³ m·K
• T = Temperatura absoluta (K)
Propósito: Determina la longitud de onda dominante en el espectro de emisión. A temperaturas altas (>700K), el pico se desplaza hacia el visible (400-700 nm).
Fórmula: ΔL = α_L × ΔT × L₀
Donde:
• ΔL = Cambio en longitud (px en la simulación)
• α_L = Coeficiente de expansión térmica (K⁻¹)
• ΔT = Cambio de temperatura (K)
• L₀ = Longitud inicial (px)
Propósito: Simula la expansión térmica del material. Cada elemento tiene su propio α_L, afectando cuánto se "expande" visualmente el átomo al aumentar la temperatura.
Fórmula: m_átomo = M_uma × u_AMU
Donde:
• m_átomo = Masa del átomo (kg)
• M_uma = Masa atómica en unidades de masa atómica
• u_AMU = Unidad de masa atómica = 1.66×10⁻²⁷ kg
Propósito: Convierte la masa atómica de uma a kilogramos para cálculos en unidades SI.
Condición: 400 nm ≤ λ_max ≤ 700 nm
Equivalente: T ≥ 4140 K (aproximadamente)
Propósito: Determina si el material emite luz visible. Solo objetos muy calientes (>4000K) emiten principalmente en el espectro visible.
• Hierro (Fe): α_L = 1.18×10⁻⁵ K⁻¹. A 1000K, se expande ~0.8% de su tamaño inicial.
• Cobre (Cu): α_L = 1.65×10⁻⁵ K⁻¹. Mayor expansión térmica que el hierro.
• Wolframio (W): α_L = 4.5×10⁻⁶ K⁻¹. Muy baja expansión, ideal para filamentos.
• Galio (Ga): α_L = 1.20×10⁻⁴ K⁻¹. Expansión térmica muy alta.
• Ondas de radiación: La frecuencia y amplitud visual dependen de la temperatura y emisividad.
• Expansión térmica: El "pulso" del átomo simula la dilatación térmica real.
• Emisión visible: A altas temperaturas, las ondas se vuelven más brillantes y rápidas.
• Comparación de elementos: Diferentes α_L producen diferentes comportamientos visuales.
Propósito y uso de la tabla periódica:
La tabla periódica muestra las propiedades físicas de los 118 elementos químicos, incluyendo su símbolo, nombre, peso atómico (uma), punto de fusión (K) y coeficiente de expansión térmica (K⁻¹). Sirve como referencia para seleccionar un elemento en la simulación TETG, permitiendo explorar cómo su masa atómica, punto de fusión y coeficiente de expansión afectan la amplitud de las ondas y la emisión de luz. Use la tabla para comparar elementos y entender sus propiedades mientras ajusta la temperatura y frecuencia en los controles.
| Símbolo | Nombre | Peso atómico (uma) | Punto de fusión (K) | Coef. expansión (K⁻¹) |
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