O que é Emissividade – Emissividade de Materiais – Definição

A emissividade, ε, da superfície de um material é sua eficácia na emissão de energia como radiação térmica e varia entre 0,0 e 1,0.

Emissividade

emissividade, ε , da superfície de um material é sua eficácia na emissão de energia como radiação térmica e varia entre 0,0 e 1,0.

emissividade de vários materiaisPor definição, um corpo negro em equilíbrio térmico tem uma emissividade de ε = 1,0 . Objetos reais não irradiam tanto calor quanto um corpo preto perfeito. Eles irradiam menos calor que um corpo preto e, portanto, são chamados corpos cinzentos. Para levar em conta o fato de que objetos reais são corpos cinzentos, a lei de Stefan-Boltzmann deve incluir a emissividade . Quantitativamente, a emissividade é a razão entre a radiação térmica de uma superfície e a radiação de uma superfície preta ideal na mesma temperatura, conforme determinado pela lei de Stefan-Boltzmann. A emissividade é simplesmente um fator pelo qual multiplicamos a transferência de calor do corpo negro para levar em conta que o corpo negro é o caso ideal.

A superfície de um corpo negro emite radiação térmica a uma taxa de aproximadamente 448 watts por metro quadrado em temperatura ambiente (25 ° C, 298,15 K). Objetos reais com emissividades inferiores a 1,0 (por exemplo, fio de cobre) emitem radiação a taxas correspondentemente mais baixas (por exemplo, 448 x 0,03 = 13,4 W / m 2 ). A emissividade desempenha papel importante nos problemas de transferência de calor. Por exemplo, coletores solares de calor incorporam superfícies seletivas com emissividades muito baixas. Esses coletores desperdiçam muito pouco da energia solar através da emissão de radiação térmica.

Outra propriedade importante de radiação de uma superfície é sua capacidade de  absorção ,  α , que é a fração da energia de radiação incidente em uma superfície que é absorvida pela superfície. Como a emissividade, o valor da absortividade está na faixa de 0 <α <1.

Em geral, a  absorção  e a  emissividade  são interconectadas pela  Lei de Kirchhoff da radiação térmica , que afirma:

Para um corpo arbitrário que emite e absorve radiação térmica em equilíbrio termodinâmico, a emissividade é igual à absorção.

emissividade ε = absortividade α

Note que a radiação visível ocupa uma faixa muito estreita do espectro de 0,4 a 0,76 nm, não podemos fazer julgamentos sobre a escuridão de uma superfície com base em observações visuais. Por exemplo, considere o papel branco que reflete a luz visível e, portanto, parece branco. Por outro lado, é essencialmente preto para a radiação infravermelha (capacidade de absorção α = 0,94 ), pois eles absorvem fortemente a radiação de comprimento de onda longo.

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