# 热辐射计算器（Stefan-Boltzmann 定律，Q=εσA·T⁴）

按 Stefan-Boltzmann 定律计算黑体/灰体热辐射：黑体辐射力 E_b=σ·T⁴（W/m²）、总辐射功率 Q_rad=ε·σ·A·T⁴（W）；可选环境温度 T₀ 时再算净辐射 Q_net=ε·σ·A·(T⁴-T₀⁴)（W）。σ=5.670374419e-8 W/(m²·K⁴)；ε 为发射率（0<ε≤1，黑体 ε=1）；T 为绝对温度（K），°C、°F 需先换算为 K（注意是绝对温度而非温差）；A 为辐射面积。面积支持 m²/cm²。

> 标准页面: https://elysiatools.com/zh/tools/heat-radiation-calculator

- **分类:** Math & Numbers

- **关键词:** 热辐射, 辐射传热, Stefan-Boltzmann 定律, 斯蒂芬-玻尔兹曼, 黑体, 灰体, 发射率, 辐射力, 辐射功率, 净辐射, 辐射换热, σT⁴, 绝对温度, 传热

## 概述

热辐射计算器依据 Stefan-Boltzmann 定律，使用发射率、绝对温度和辐射面积计算黑体辐射力 E_b、总辐射功率 Q_rad；输入环境温度后，还可计算净辐射 Q_net。结果以 JSON 返回，功率单位为 W，辐射力单位为 W/m²。

## 输入项

- **发射率 ε** (number): Emissivity ε of the surface (0 < ε ≤ 1). Use ε = 1 for an ideal blackbody.
- **温度 T** (number): ABSOLUTE temperature T of the radiating surface, in the selected Temperature Unit. Must be > 0 K after conversion.
- **温度单位** (select): Unit of the surface temperature. This is an ABSOLUTE temperature, not a difference: °C→K adds 273.15, °F→K uses (T-32)·5/9+273.15.
- **辐射面积 A** (number): Radiating surface area A, in the selected Area Unit.
- **面积单位** (select)
- **环境/冷源温度 T₀（可选，用于净辐射）** (number): Optional surrounding (cold) temperature T₀, in the same Temperature Unit as T. When provided, the net radiative exchange Q_net = ε·σ·A·(T⁴-T₀⁴) is also computed. Leave blank to skip.
- **小数位数** (number)

## 适用场景

- 需要估算黑体或灰体表面的热辐射功率时。
- 需要根据辐射面积和发射率比较不同表面的辐射传热时。
- 需要同时考虑环境温度并计算净辐射交换量时。

## 工作原理

- 输入发射率 ε，范围为 0<ε≤1；理想黑体使用 ε=1。
- 输入表面温度 T，并选择 K、°C 或 °F；°C 和 °F 会先换算为绝对温度 K。
- 输入辐射面积 A，并选择 m² 或 cm²；面积默认值为 1。
- 可选输入与表面温度使用同一单位的环境温度 T₀，工具随后返回 E_b、Q_rad，以及可用时的 Q_net。

## 使用案例

- 传热分析中估算设备表面的辐射散热功率。
- 比较不同发射率材料在相同温度和面积下的热辐射差异。
- 根据表面温度与环境温度评估净辐射换热量。

## 常见问题

### 温度可以直接输入摄氏度吗？

可以。选择 °C 后，工具会先将温度换算为 K；温度必须代表绝对温度，而不是温差。

### 发射率 ε 应该如何填写？

发射率必须大于 0 且不超过 1。理想黑体填写 1，灰体则填写其对应的发射率。

### 不填写环境温度会怎样？

工具仍会计算黑体辐射力 E_b 和总辐射功率 Q_rad，但不会计算净辐射 Q_net。

### 净辐射 Q_net 使用什么公式？

Q_net=ε·σ·A·(T⁴-T₀⁴)，其中 T 和 T₀ 都会使用换算后的绝对温度 K。

### 计算结果包含哪些单位？

E_b 的单位为 W/m²，Q_rad 和 Q_net 的单位为 W；输入面积可使用 m² 或 cm²。

## 相关工具

- [绝对值计算器](https://elysiatools.com/zh/tools/absolute-value-calculator): 计算正数、负数或小数的绝对值，并说明它与零点的距离关系
- [换气次数 ACH 计算器（n = Q/V）](https://elysiatools.com/zh/tools/air-changes-per-hour): 由新风风量 Q 与房间体积 V 求换气次数 n=Q/V（单位 1/h）。支持三种模式：求 n（给 Q、V）、求风量 Q（给 n、V）、求体积 V（给 n、Q）。风量支持 m³/s/m³/h/CFM，体积支持 m³/ft³/L。并按完全混合单区衰减模型给出达到设定净化目标（剩余比例，默认 1%）所需时间 t=−ln(ε)/n。
- [滚动轴承额定寿命 L10 计算器](https://elysiatools.com/zh/tools/bearing-life-l10): 计算滚动轴承基本额定寿命 L10 = (C/P)^p。球轴承 p=3，滚子轴承 p=10/3。给定转速时可换算为小时寿命 L10h。
- [bits 转 GB](https://elysiatools.com/zh/tools/bits-to-gb): 将比特转换为吉字节，并比较十进制与 1024 进位解释、网络传输时间和常见容量场景
- [bits 转 MB](https://elysiatools.com/zh/tools/bits-to-mb): 将比特转换为兆字节，并比较十进制与 1024 进位解释、网络传输时间和常见容量场景
- [螺栓扭矩预紧力计算器](https://elysiatools.com/zh/tools/bolt-torque-clamp-force): 计算螺栓拧紧扭矩与轴向预紧力的换算。T = K·F·d，K 为螺母系数（干钢约 0.20）。可由预紧力求扭矩，或由扭矩求预紧力。
- [字节转 GB](https://elysiatools.com/zh/tools/byte-to-gb): 将字节转换为吉字节，并比较十进制与 1024 进位解释、网络传输时间和常见容量场景
- [电缆载流量估算计算器](https://elysiatools.com/zh/tools/cable-ampacity-calculator): 按 IEC 60364-5-52 简化方法估算铜芯电缆载流量。根据截面积、绝缘材质（PVC 70°C / XLPE 90°C）、敷设方式和环境温度自动叠加修正系数，输出修正后允许载流量。基准值取自空气中穿管敷设。

## 示例

- [Web Python 图像处理示例](https://elysiatools.com/zh/samples/web-image-processing-python): Web Python 图像处理示例，使用 PIL/Pillow 包括读取、保存、缩放和格式转换
- [Android Java 图像处理示例](https://elysiatools.com/zh/samples/android-image-processing-java): Android Java 图像处理示例，包括图像读取保存、缩放和格式转换
- [Android Kotlin 图像处理示例](https://elysiatools.com/zh/samples/android-image-processing-kotlin): Android Kotlin 图像处理示例，包括图像读取保存、缩放和格式转换
- [Web Rust 图像处理示例](https://elysiatools.com/zh/samples/web-image-processing-rust): Web Rust 图像处理示例，包括图像读取保存、缩放和格式转换