vatio por metro cuadrado — de la anatomía de la fórmulaEl vatio por metro cuadrado (W/m²) es la unidad del SI para la irradiancia o la densidad de flujo de calor: la tasa de transferencia de energía por unidad de área. Mide cuánta potencia fluye a través de una superficie, ya sea la luz solar que incide sobre la Tierra, el calor que irradia un objeto caliente o la energía sonora que atraviesa un plano. En física, es la unidad natural para cualquier magnitud que describa energía por tiempo y por área, como la intensidad de la radiación electromagnética o la intensidad acústica de una onda.
La unidad se deriva de la adopción del vatio y del metro en el sistema SI, formalizado en el siglo XX. El concepto de irradiancia se remonta al estudio de la radiación en el siglo XIX, pero la unidad específica se estandarizó con el sistema SI en 1960.
La unidad se obtiene dividiendo el vatio (julio por segundo) entre el metro cuadrado. Para una onda, la intensidad en W/m² es proporcional al cuadrado de la amplitud (por ejemplo, el campo eléctrico de la luz o la variación de presión del sonido). Para la radiación térmica, la ley de Stefan-Boltzmann establece que un cuerpo negro a temperatura T emite potencia por área igual a σT⁴, donde σ es la constante de Stefan-Boltzmann, por lo que la unidad conecta directamente la temperatura con el flujo radiativo.
Se utiliza en meteorología para medir la radiación solar, en ingeniería para especificar la transferencia de calor en edificios, en astronomía para cuantificar la luminosidad de las estrellas por unidad de área, y en medicina para la dosimetría de la terapia con láser y ultrasonido.
La constante solar, la irradiancia promedio de la luz solar a la distancia de la Tierra al Sol, es de aproximadamente 1361 W/m², lo que significa que un metro cuadrado de la superficie terrestre orientado hacia el Sol recibe aproximadamente la potencia de un horno microondas doméstico típico.
Aún no hay artículos