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nydus/The Theory of Heat RadiationPublic
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68.

Consideremos también un proceso adiabático reversible. Para esto es necesario suponer que no solo el émbolo y el revestimiento, sino también el fondo del cilindro, son completamente reflectantes, por ejemplo, blancos. Entonces, el calor suministrado al comprimir o expandir el volumen de radiación es Q=0 y la energía de la radiación cambia únicamente en el valor pdV del trabajo externo.

Para garantizar, sin embargo, que en un proceso adiabático finito la radiación sea perfectamente estable en todo instante, es decir, que tenga el carácter de radiación negra, podemos suponer que dentro de la cavidad evacuada hay una partícula de carbono de tamaño minúsculo. Esta partícula, de la cual se puede suponer que posee un poder absorbente diferente de cero para todo tipo de rayos, sirve meramente para producir el equilibrio estable de la radiación en la cavidad ([sect:51.] Secc. 51 y sig.) y con ello garantizar la reversibilidad del proceso, mientras que su contenido calórico puede considerarse tan pequeño en comparación con la energía de la radiación, U, que la adición de calor requerida para un cambio de temperatura apreciable de la partícula es perfectamente despreciable.

Entonces, en todo instante del proceso existe un equilibrio absoluto y estable de la radiación, y esta tiene la temperatura de la partícula en la cavidad. El volumen, la energía y la entropía de la partícula pueden despreciarse por completo.

En un cambio adiabático reversible, según la [eqn:(72)] (72), la entropía S del sistema permanece constante. De ahí que a partir de la [eqn:(80)] (80) tengamos como condición para dicho proceso T3V=const., o, según la [eqn:(77)] (77), pV43=const., es decir, en una compresión adiabática la temperatura y la presión de la radiación aumentan de una manera que puede determinarse de forma precisa. La energía de la radiación, U, varía en tal caso según la ley UT=34S=const., es decir, aumenta en proporción a la temperatura absoluta, aunque el volumen se vuelva menor.

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