Análisis de ingeniería a un sistema de calefacción mediante aceite ...

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En consecuencia, toda la radiación que proviene de una superficie negra es
emitida por dicha superficie y se expresa mediante la ley de Stefan – Boltzmann:
J b σ
4
= E = T
(3.8)
Donde E b es la potencia de cuerpo negro, T es la temperatura absoluta [ºk] y σ es
la constante de Stefan – Boltzmann (≈ 5,67 x 10-8 W/m 2 ºk 4 ).
La tabla 3.2 muestra como E b = σT 4 crece rápidamente con la temperatura.
Temperatura de la superficie 0 k Potencia de emisión de un cuerpo negro W/m 2
300 (temperatura ambiente) 459
1000 (al rojo vivo) 56.700
3000 (lámpara de filamento) 4.590.000
5760 (temperatura del sol) 62.400.000
Tabla 3.2. Potencia de emisión de un cuerpo negro a distintas temperaturas.
El cuerpo negro es una superficie ideal. Las superficies reales absorben menos
radiación que las superficies negras. La fracción de la radiación incidente que reabsorbe
se llama absortancía, α. Es por esto que para una superficie real se le denomina
superficie gris, definida como aquella para la cual α es constante, independientemente
de la naturaleza de la radiación incidente. La fracción de la radiación incidente que se
refleja es la reflactancía, ρ. Si el objeto es opaco, es decir, si no es transparente a la
radiación electromagnética, entonces
ρ = 1 - α (3.9)
Las superficies reales también emiten menos radiación que las superficies
negras. La fracción de la radiación emitida de la potencia de emisión de cuerpo negro
σT 4 , se conoce como emitancía, ε 4 . En una superficie gris el valor de ε también es
constante independientemente de su temperatura, y la emitancía y la absortancía de
una superficie gris son iguales:
ε = α (para una superficie gris) (3.10)
La tabla 3.3 presenta algunos valores típicos de ε a temperaturas normales. Los
valores de ε para superficies metálicas brillantes tienden a ser bajos, mientras que para
superficies oxidadas o pintadas suelen ser altos.