Relatório 4-Emissividade

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INSTITUTO LATINO-AMERICANO DE 
TECNOLOGIA, INFRAESTRUTURA E 
TERRITÓRIO (ILATIT) 
 
ENGENHARIA DE ENERGIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO 4 
MEDIÇÃO SEM CONTATO DE EMISSIVIDADE E TEMPERATURA 
 
 
 
 
 
 
 
EVELYN CRYSTYNE LIZZI DA SILVA 
GIANNA ALVES MACIEL CEZAR 
GIULIA OHANA DE SOUZA COSTA 
NATALIA MARTINEZ DELGADILLO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Florianópolis - SC 
2019 
 
1. Introdução 
 
A emissividade é uma propriedade representada pela letra e ou ε, diz respeito a 
capacidade de emissão de energia p​or ​radiação da sua superfície. Possuem a capacidade de 
emitir energia eletromagnética todos os corpos a temperatura superior a zero Kelvin. Essa 
taxa de emissão é calculada através da razão entre a energia irradiada por um determinado 
material e a energia irradiada por um ​corpo negro para um mesmo comprimento de onda 
(ε=1). Qualquer objeto que não seja um verdadeiro corpo negro tem emissividade menor que 
1 e superior a zero. 
Quanto maior o valor de ε, mais próxima a emissividade do material é da do corpo 
negro, ou seja, maior a sua capacidade de emissão de energia. O físico ​Gustav Kirchhoff 
comprovou em 1860, que a capacidade de um corpo absorver energia é igual à de emiti-la. Se 
uma superfície está recebendo radiação, ela absorve também com igual coeficiente de 
emissividade. Sendo assim, podemos ainda chamar essa propriedade de absortividade. Ou 
seja, aquele material que irradia energia também absorve radiação com o mesmo 
comprimento de onda. 
Kirchhoff também propôs teoricamente o conceito de corpo negro que é um 
material que absorvesse toda a energia incidente sobre ele. Em decorrência disso, ele seria o 
emissor ideal. 
Diferentemente dos corpos negros, os corpos reais não absorvem toda a energia 
eletromagnética incidente sobre eles. Um corpo qualquer pode absorver ou emitir uma parcela 
(α) da radiação incidente sobre ele, pode refletir uma parcela (δ) e/ou pode transmitir uma 
parcela (τ). A soma das três parcelas equivale à energia total que incidiu sobre ele. 
Corpos com emissividade constante e menor que 1 são denominados ​corpos cinza​. 
A determinação de sua emissividade não depende do comprimento de onda. A emissividade 
dos corpos reais, no entanto, varia com o comprimento de onda. 
A emissividade de um material está relacionada à sua superfície e ao seu 
acabamento e varia de acordo com a temperatura em que o objeto se encontra e com o 
comprimento de onda da radiação emitida. A baixas temperaturas, entre 250K e 350K, alguns 
corpos não metálicos podem apresentar comportamento semelhante ao dos corpos negros, 
com emissividades próximas de 0,8. As superfícies metálicas, no entanto, apresentam 
emissividades relativamente baixas nesse intervalo de temperaturas. Ainda nessas condições 
podemos observar que a emissividade do solo para o ar é de aproximadamente 0,35, ao passo 
que a da neve é de 0,95. 
A temperatura ambiente, nota-se que o céu diurno possui ε muito próximo de 1 no 
horizonte, comportando-se de maneira similar a um corpo negro nessa região. No zênite, sua a 
emissividade é um valor mais baixo. A média da emissividade do céu é de 0,7, entretanto, em 
locais de grande altitude ou pouca umidade, o vapor de água e o dióxido de carbono fazem 
com que a absorção seja menor, diminuindo a emissividade. 
Vistas de baixo as nuvens se aproximam de como corpos negros, a temperatura de 
1K abaixo da temperatura ambiente. O céu noturno é considerado um corpo negro, cuja 
temperatura de maior eficácia é 190K. 
 
2. Objetivos 
O experimento consiste em determinar a emissividade e a temperatura de 
diferentes superfícies de alumínio com modificações, sendo elas: alumínio polido, fosco, 
pintado com tinta branca e com tinta preta. 
 
 
3. Materiais e métodos 
 
A bancada do experimento consiste em quatro superfícies de alumínio com 
modificações. Essas superfícies se encontram em um ambiente fechado a cerca de 1 metro do 
local de medição e são dispostas conforme a figura 1. 
 
Figura 1 - Bancada de experimento referente a medição sem contato
 
 Fonte: Labtermo (UFSC) 
 
O termômetro utilizado foi uma pistola de medição ITTI-1600, figura 2, para 
medição de temperaturas sem contato direto. Ele determina a temperatura da superfície de 
teste por sinal infravermelho radiado para a superfície do objeto. 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 - Termômetro Infravermelho 
 
Fonte: Os autores 
 
O termômetro foi utilizado para medir a temperatura em cada uma das superfícies 
de acordo com a emissividade, sempre que outra medição era realizada, o termômetro era 
configurado de acordo com as especificidades de cada superfície. Durante a realização das 
medições outras variáveis que pudessem afetar as medições foram consideradas, como a 
quantidade de pessoas no ambiente, a iluminação e a distância do objeto. 
 
 
 
4. Resultados e conclusões 
 
A medição sem contato da emissividade e temperatura foi realizada nas estruturas 
de alumínio polido, alumínio fosco, aluminio preto e alumínio branco, seguidamente são 
apresentadas três tabelas contendo a medição das temperaturas das superfícies mencionadas 
acima, no momento da medição a sala estava com uma temperatura ambiente de 23 ° C. 
Foram realizados três testes, um com a luz acesa e todos os alunos presentes na sala, outro 
com a luz apagada e todos os alunos presentes na sala e, finalmente, com a luz apagada e 
apenas dois alunos presentes na sala. 
A emissividade destes foi investigada na internet pelos alunos de acordo com o 
técnico responsável pela referida prática. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 1- Determinação da temperatura com luz acesa com todos os alunos presentes na sala. 
Superfície de contato Emissividade Temperatura (°C) 
Alumínio polido 0,94 23,8 
Alumínio fosco 0,30 24,4 
Alumínio preto 0,98 24 
Alumínio branco 0,9 24,3 
 
Tabela 2- Determinação de temperatura com luz apagada com todos os alunos presentes na 
sala 
Superfície de contato Emissividade Temperatura (°C) 
Alumínio polido 0,94 24,1 
Alumínio fosco 0,30 20,7 
Alumínio preto 0,98 24 
Alumínio branco 0,9 23,9 
 
Tabela 3- Determinação de temperatura com luz apagada e apenas dois alunos presentes na 
sala 
Superfície de contato Emissividade Temperatura (°C) 
Alumínio polido 0,94 23,9 
Alumínio fosco 0,30 21 
Alumínio preto 0,98 24,3 
Alumínio branco 0,9 24,2 
 
De acordo com os resultados apresentados podemos dizer que os maiores erros na 
determinação da temperatura sem contato são feitos no caso de superfícies com baixa 
emissividade da mesma forma, pode-se perceber que, para superfícies com alta emissividade, 
o erro é muito menor neste caso (aluminio preto). Quanto maior a temperatura, maior a 
radiação emitida 
Alguns fatores que influenciam na hora de fazer a medição são, por exemplo, 
temperatura, ângulo de medição, geometria e propriedade da superfície outro fator importante 
é também a capacidade de transmissão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ReferênciasÇENGEL, Y.A. TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA: UMA ABORDAGEM 
PRÁTICA, 4ª Edição, Editora McGrawHill, 2012. 
INCROPERA F.; DEWITT D.; BERGMAN T. ;LAVINE A. FUNDAMENTOS DE 
TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA, 5ª edição, LTC, 2008.