Appunti VERIFICATO
Irraggiamento
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Di cosa parla
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Irradianza e Trasferimento Radiativo:
- L'irradianza (G) è la quantità di energia per unità di superficie e tempo (W/m²).
- L'energia incidente (G) si scompone in: assorbita (A), riflessa (R) e trasmessa (T), quindi G = A + R + T.
- Il potere emissivo (E) è la radiazione emessa da un corpo al di sopra di 0K.
- La radiosità (J) è la somma della radiazione riflessa e di quella emessa (J = R + E).
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Il Corpo Nero:
- È un corpo di riferimento ideale che emette il massimo potere emissivo possibile En(T) ed è un assorbitore perfetto (R=0, T=0).
- Il potere emissivo spettrale (Eλ) di un corpo nero aumenta con la temperatura e il suo massimo si sposta verso lunghezze d'onda minori (Legge di Wien: λmax•T = C0).
- La legge di Planck descrive analiticamente la distribuzione spettrale del potere emissivo.
- Il potere emissivo totale del corpo nero è En(T) = σT⁴ (Legge di Stefan-Boltzmann).
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Emissività e Corpi Reali:
- L'emissività (ελ) è il rapporto tra il potere emissivo di un corpo reale e quello di un corpo nero alla stessa temperatura e lunghezza d'onda (ελ = Eλ/Enλ).
- Dipende dalla lunghezza d'onda (λ), non dalla temperatura.
- Classificazione: Corpo Bianco (ε=0), Corpo Nero (ε=1), Corpo Grigio (0 < ε < 1).
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Leggi Fondamentali:
- Dividendo G = A + R + T per G si ottengono i coefficienti di assorbimento (α), riflessione (ρ) e trasmissione (τ): 1 = α + ρ + τ.
- Corpi opachi sono quelli per cui τ = 0.
- Legge di Kirchhoff: Per ogni lunghezza d'onda (λ), il coefficiente di assorbimento è uguale all'emissività (αλ = ελ).
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Effetto Serra:
- È un fenomeno basato sulla dipendenza di τ dalla lunghezza d'onda (es. vetro o CO2).
- Materiali come il vetro permettono alla radiazione solare a onda corta di entrare, ma assorbono o riflettono la radiazione a onda lunga emessa da corpi più freddi all'interno, intrappolando il calore.
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Fattori di Vista (Fij):
- Rappresentano la frazione di radiazione che lascia la superficie i e incide direttamente sulla superficie j.
- Proprietà della cavità: La somma dei fattori di vista da una superficie a tutte le altre in una cavità è unitaria (ΣjF1-j = 1).
- Proprietà dell'additività: F1-(2+3) = F1-2 + F1-3.
- Proprietà della reciprocità: F1-2A1 = F2-1A2.