Emissione per irraggiamento da superfici reali
La legge di Stefan-Boltzmann per la velocità netta dello scambio termico per irraggiamento tra un corpo nero e il mezzo circostante va modificata per le superfici reali. Per le superfici non di corpo nero, l'intensità dell'irraggiamento spettrale non obbedisce alla distribuzione di Planck e l'irraggiamento emesso ha una direzione privilegiata per l'emissione.
La legge di Stefan-Boltzmann modificata per un corpo non nero è data da:
Qirraggiamento = e s A ( Ts4 - Ta4 )
dove e è l'emissività della superficie radiante definita come il rapporto tra la potenza emissiva della superficie e la potenza emissiva di un corpo nero alla stessa temperatura. Ai materiali viene assegnato un valore di emissività tra 0 e 1,0. Un corpo nero, quindi ha un'emissività di 1,0 e un riflettore perfetto ha un'emissività di 0.
L'emissività è una proprietà del materiale che dipende dalla temperatura e dalla finitura della superficie. La seguente tabella elenca i valori di emissività per alcuni materiali:
|
Metallo |
Temperatura (oC) |
Emissività |
|
Alluminio
Lucidato
Superficie ruvida
Ossidato |
50-500
20-50
200 |
0,04-0,06
0,06-0,07
0,11 |
|
Ottone
Lucidato
Foglio laminato
Non ossidata
Ossidato |
200
20
25
200 |
0,03
0,06
0,035
0,61 |
|
Bronzo
Lucidato |
50 |
0,1 |
|
Carbonio
Filamento
Grafite
Non ossidata |
1000-1400
0-3600
100 |
0,53
0,7-0,8
0,81 |
|
Rame
Alluminato
Commerciale
Lucidato
Non ossidata
Ossidato |
100
20
50-100
100
50 |
0,26
0,07
0,02
0,02
0,6-0,7 |
|
Vetro |
20-100 |
0,94-0,91 |
|
Ghisa
Arrugginita
Ossidato
Non ossidata |
25
200
100 |
0,65
0,64
0,21 |
|
Piombo
Ossidato
Non ossidata |
200
200 |
0,96
0,63 |
|
Nickel
Lucidato
Ossidato
Non ossidata |
200-400
200
25 |
0,05-0,1
0,37
0,045 |
|
Platino
Lucidato
Non ossidata |
200-600
25 |
0,05-0,1
0,037 |
|
Porcellana |
20 |
0,92 |
|
Quarzo |
---- |
0,92 |
|
Gomma
Rigidi
Morbidi |
20
20 |
0,95
0,86 |
|
Silicio |
---- |
0,92 |
|
Argento
Lucidato
Non ossidata |
200-600
100 |
0,02-0,03
0,02 |
|
Acciaio
Superficie ruvida
Lucidato
Ossidato
Non ossidata
Lega |
50
750-1050
200-600
100
500 |
0,95-0,98
0,52-0,56
0,8
0,08
0,35 |
|
Zinco
Ossidato
Non ossidata |
200-300
300 |
0,04-0,05
0,05 |