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:
Q
irraggiamento = e s A ( T
s
4 - T
a
4 )
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:
|
Metalli
|
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 ossidato
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 ossidato
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
Ossidata
Non ossidata
|
25
200
100
|
0,65
0,64
0,21
|
|
Piombo
Ossidato
Non ossidato
|
200
200
|
0,96
0,63
|
|
Nickel
Lucidato
Ossidato
Non ossidato
|
200-400
200
25
|
0,05-0,1
0,37
0,045
|
|
Platino
Lucidato
Non ossidato
|
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 ossidato
|
200-600
100
|
0,02-0,03
0,02
|
|
Acciaio
Superficie ruvida
Lucidato
Ossidato
Non ossidato
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 ossidato
|
200-300
300
|
0,04-0,05
0,05
|