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:

Qradiazione = ε σ A ( Ts 4 - Ta 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 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

20 - 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

052 - 0.56

0.8

0.08

0.35

Zinco

Ossidato

Non ossidata

200 - 300

300

0.04 - 0.05

0.05