放射電力から温度
放射率1、面積1 m²の表面が459.300327939 Wを放射しているなら、温度は300 Kです。放射パワー・面積・放射率を入力すれば、黒体でも実際の材料でも絶対温度がわかります。ブラウザで無料で使えます。
- 無料
- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- 電力
- 459.300327939
- 面積
- 1
- 放射率
- 1
- シグマ
- 0.0000000567 K
- 創造性
- 300
- 精度
- 10
この放射電力から温度を求める計算機は、表面から出るワット数、表面の大きさ、割り当てる放射率がすでに分かっているときに、熱放射体の絶対温度を求めます。定義関係は逆Stefan–Boltzmannの法則です。絶対温度Tは、電力Pを放射率・Stefan–Boltzmann定数sigma・面積Aの積で割った値の四乗根です。電力をワット、面積を平方メートルとすると結果はケルビンになり、固定のCODATA定数sigma=5.670374419e-8 W/(m²·K⁴)を用います。放射率1は理想黒体を表し、実際の塗料・金属・セラミック・生体表面では正の小数を指定します。電力0は面積と放射率が正なら0 Kとなり有効です。負の電力、面積0、放射率0は逆公式が定義されないため拒否されます。エンジンは純粋な決定論的算術で、ネットワーク呼び出し・サンプリング・日付依存の近道はありません。
逆Stefan–Boltzmann法則の意味と応答に含まれる内容
表面からの熱放射は絶対温度の四乗に比例してスケールします。順方向のStefan–Boltzmann法則は、全放射電力をP=epsilon×sigma×A×Tの四乗と書きます。電力が測定または指定され温度が未知のとき、代数はその積を反転します。
TはPをepsilon・sigma・Aの積で割った値の四乗根です。面積Aは放射表面積、epsilonは放射率(完全黒体で1、実材料では通常0と1の間)、sigmaは普遍定数です。法則は熱力学温度目盛りで書かれるため、絶対温度はケルビンで報告されます。
面積と放射率が正で電力0なら有効で0 Kになります。材料の自動検索、T_envの四乗による正味交換のような周囲項、モンテカルロ標本化はありません。逆法則がそれらの量で割るためです。
物体と周囲の正味熱伝達、Planckスペクトル曲線、対流損失、温度から電力を求める順方向が必要なら専用ツールを使ってください。
学習・設計・ソフトウェアでの温度-from-電力チェックの位置づけ
学生は、加熱板からの放射電力を測定して等価黒体温度を求める実験、ワット・面積・放射率を与えて完全な放射伝達シミュレーションなしにケルビンを求める競技問題、灰色体の電力と面積を与えて有効数字4桁のTを期待する宿題などで、逆Stefan–Boltzmann法則に出会います。
教員は、摂氏とケルビンを黙って切り替えたり放射率と吸収率を混同したりする不透明な計算機アプリに頼らず、控えめな電力・面積の解答キーを事前生成できます。
開発者は同じ契約をスクリプトから呼び、熱シミュレータ用の決定論的テストベクトルを生成したり、工程スケッチ前に既知の放射負荷から表面温度を復元したり、概算ではなくケルビンを要求するプログラミング課題を満たしたりします。工程・製品の一次チェックは、視野係数・多面交換・対流をモデル化する前に、放射電力・既知の放射率・表面積だけがあるときに逆法則を使います。
活用例
宿題と実験の確認
採点前に、測定または指定された放射電力・面積・放射率から絶対温度 T = (P/(εσA))^(1/4) を復元し、放射ワークシートや黒体実験に使います。
工程・チュータリングソフト
利用者入力の電力・ε・面積を絶対温度に正規化し、熱損失スケッチ・チュータUI・対話レッスンに使います。
よくある質問
放射電力から温度はどう定義されますか?
逆Stefan–Boltzmann法則 T = (P / (ε · σ · A))^(1/4) によります。Pはワットの放射電力、Aは表面積、εは放射率、σ = 5.670374419e-8 W/(m²·K⁴)です。SI単位ではTはケルビンです。
電力が負の場合はどうなりますか?
放射電力は負にできず、この計算機では負の電力に対して逆Stefan–Boltzmann法則は定義されません。
結果がある精度に丸められる理由は?
既定精度は小数10桁で、precisionは0から15に設定できます。
放射率にはどの値を使えばよいですか?
理想的な黒体なら1を入力します。塗料や金属、セラミック、生体表面などは、表から調べた0より大きい割合を入力してください。材料ごとの既定値を勝手に使うことはありません。
周囲との熱のやり取りも計算に含まれますか?
含まれません。表面から出ていくパワーだけで温度を求め、周囲の温度との正味のやり取りは考慮しません。周囲の影響が大きい場合は別に扱ってください。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/optics/temperature-from-radiated-power \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"power":459.3,"area":1,"emissivity":1}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/optics/temperature-from-radiated-power", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"power": 459.3,
"area": 1,
"emissivity": 1
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/optics/temperature-from-radiated-power",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"power": 459.3,
"area": 1,
"emissivity": 1
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/optics/temperature-from-radiated-power", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"power":459.3,"area":1,"emissivity":1}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"power":459.3,"area":1,"emissivity":1}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/optics/temperature-from-radiated-power", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"power": 459.3,
"area": 1,
"emissivity": 1
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "optics.temperature_from_radiated_power",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
逆Stefan–Boltzmann法則の意味と応答に含まれる内容
この計算機は正規化した入力power・area・emissivity、使用した固定sigma、計算したtemperature、使用した精度、メソッドタグinverted_stefan_boltzmann、短い公式の想起、SI入力向けの単位ヒントKを返します。エンジンは対応数値範囲内で四乗根式を評価するか、invalid_inputで入力を拒否します。拒否されるのはpower・area・emissivityの欠落、非有限値、文書化された上限を超える大きさ、負の電力、厳密に正でない面積または放射率です。このページは放射電力・面積・放射率から絶対温度だけを、ワークシート・単体テスト・記号手順を捏造してはならないAPI利用向けの安定した数値出力で答えます。
電力・面積・放射率の読み取りとTの再現性の保ち方
電力は有限かつ非負でなければなりません。電力0は許可され、面積と放射率が正なら0 Kを返します。面積は有限かつ厳密に正でなければならず、0または負は逆法則がAで割るため失敗します。epsilonの大きさは利用者が選びます。1は黒体放射を意味し、塗装金属・セラミック・生体表面は0と1の間の表値をよく使いますが、ツールは材料既定値を捏造せず、非正の放射率だけを拒否します。有限小数として解釈できる先頭のプラス記号と数値文字列の科学記数法は許可され、埋め込み空白と非数値トークンは拒否されます。放射電力の優先フィールドはpowerですが、スプレッドシート・クエリ文字列・型付きフォームが同じ契約を再利用できるよう、別名P・radiated_power・wattsも受け付けます。負値はinvalid_inputで失敗し、フィールド名と「この計算機では放射電力は負にできない」旨のメッセージを返し、誤ったセルが黙って無意味なケルビンにならないようにします。表面積の優先フィールドはareaで、別名はA・surface_area・surfaceです。放射率の優先フィールドはemissivityで、教科書・工学フォームがきれいに対応するよう別名e・eps・epsilonがあります。ブラウザでの無料実行と有料APIを組み合わせれば、逆四乗公式を自分で再実装せず自動化パイプラインでも同じ数学結果が得られます。
学習・設計・ソフトウェアでの温度-from-電力チェックの位置づけ
製品・教育ツールは、学習者が電力・epsilon・面積を入力しUIが絶対温度を示す必要があるときにendpointを使います。このページでは作業はすべてブラウザ内で行われ、APIでは成功した照会ごとに$0.002で、検証失敗は課金されず、応答後に何も保存されません。無料の対話的探索と同一の有料APIという分割はKITのtier-Aカタログの他項目と一致し、教室デモから自動化パイプラインへ数学結果を変えずに移行できます。TからPが必要なときは順方向Stefan–Boltzmann電力計算機と、関連するエネルギー段階が必要なときは他の熱・光学ヘルパーと、無料の決定論的物理計算機ラボを作るときは数学endpointと組み合わせてください。
連携の活用例
決定論的テストfixture
逆Stefan–Boltzmann法則の単体テスト・熱デモ・CIアサーション向けに、再現可能なケルビン値を生成します。
技術的な質問
放射電力から温度を求める計算機の料金は?
このページではブラウザで無料です。APIでは成功した要求が$0.002で、無効な入力は課金されません。
面積と放射率が厳密に正でなければならない理由は?
逆公式は積ε·σ·Aで割ります。面積や放射率が0または負だと分母が非正になるため、それらの値はinvalid_inputで拒否されます。