Emissão de radiação por superfícies reais
A lei de Stefan-Boltzmann para a taxa líquida de troca de calor entre um corpo negro e um meio circundante pode ser modificada para superfícies reais. Para superfícies que não sejam corpos negros, a radiação espectral não obedece a distribuição de Planck e a radiação emitida possui uma direção preferia para emissão.
A lei de Stefan-Boltzmann modificada para um corpo que não seja negro é dada por:
Q
radiação = e s A ( T
s
4 - T
a
4 )
onde e é a emissividade da superfície irradiante definida como a razão entre o poder de emissão da superfície e o poder de emissão de um corpo negro à mesma temperatura. Aos materiais, é atribuído um valor de emissividade entre 0 e 1,0. Um corpo negro, portanto, possui uma emissividade de 1,0 e um refletor perfeito possui emissividade de 0.
A emissividade é uma propriedade de materiais dependente de temperatura e do acabamento da superfície. A tabela a seguir lista os valores de emissividade para alguns materiais:
|
Metal
|
Temperatura (oC)
|
Emissividade
|
|
Alumínio
Polido
Superfície áspera
Oxidado
|
50-500
20-50
200
|
0.04-0.06
0.06-0.07
0.11
|
|
Latão
Polido
Folha enrolada
Não oxidado
Oxidado
|
200
20
25
200
|
0.03
0.06
0.035
0.61
|
|
Bronze
Polido
|
50
|
0.1
|
|
Carbono
Filamento
Grafite
Não oxidado
|
1000-1400
0-3600
100
|
0.53
0.7-0.8
0.81
|
|
Cobre
Inoxidável
Comercial
Polido
Não oxidado
Oxidado
|
100
20
50-100
100
50
|
0.26
0.07
0.02
0.02
0.6-0.7
|
|
Vidro
|
20-100
|
0.94-0.91
|
|
Ferro fundido
Enferrujado
Oxidado
Não oxidado
|
25
200
100
|
0.65
0.64
0.21
|
|
Chumbo
Oxidado
Não oxidado
|
200
200
|
0.96
0.63
|
|
Níquel
Polido
Oxidado
Não oxidado
|
200-400
200
25
|
0.05-0.1
0.37
0.045
|
|
Platina
Polido
Não oxidado
|
200-600
25
|
0.05-0.1
0.037
|
|
Porcelana
|
20
|
0.92
|
|
Quartzo
|
----
|
0.92
|
|
Borracha
Rígida
Flexível
|
20
20
|
0.95
0.86
|
|
Silício
|
----
|
0.92
|
|
Prata
Polido
Não oxidado
|
200-600
100
|
0.02-0.03
0.02
|
|
Aço
Superfície áspera
Polido
Oxidado
Não oxidado
Em liga
|
50
750-1050
200-600
100
500
|
0.95-0.98
0.52-0.56
0.8
0.08
0.35
|
|
Zinco
Oxidado
Não oxidado
|
200-300
300
|
0.04-0.05
0.05
|