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:

Qradiation = ε σ A ( Ts 4 - Ta 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 Temperature (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

20 - 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

052 - 0.56

0.8

0.08

0.35

Zinco

Oxidado

Não oxidado

200 - 300

300

0.04 - 0.05

0.05