lémissivité

Lémissivité, généralement appelée ém...issivité, est une propriété d’un matériau ou d’une surface qui mesure son efficacité à émettre du rayonnement thermique. Elle est définie comme le rapport entre l’émission radiative d’une surface et celle d’un corps noir idéal à la même température. Pour une émission thermique totale et dans des conditions optimales, l’émissivité ε varie entre 0 et 1. Le pouvoir émissif total est souvent décrit par M = εσT^4, où σ est la constante de Stefan–Boltzmann et T la température absolue. L’émissivité peut être spectrale ε(λ, T) et directionnelle ε(θ, φ, λ, T), ce qui signifie que la valeur dépend de la longueur d’onde, de l’angle d’observation et de la température.

Le principe de Kirchhoff lie l’émissivité à l’absorption: pour les surfaces opaques sans transmission, ε ≈ α, où α est l’absorption, et ρ est la réflexion. En équilibre thermique, la somme des propriétés d’une surface est limitée par α + ρ ≈ 1, ce qui explique pourquoi les surfaces peu absorbantes émettent peu.

Les facteurs influençant l’émissivité comprennent le matériau, la rugosité et l’oxydation de la surface, la température et la longueur d’onde considérée. En général, les surfaces rugueuses, les revêtements noirs et les céramiques présentent des valeurs d’émissivité élevées (par exemple ε ~ 0,8–0,95). Les métaux polis montrent souvent des valeurs faibles (ε ≈ 0,02–0,2 dans l’infrarouge), tandis que les peintures ou les revêtements noirs peuvent atteindre près de 1.

Applications: les ingénieurs thermiques utilisent l’émissivité pour calculer le transfert radiatif entre surfaces, pour la conception d’isolants thermiques et de revêtements à faible ou haute émissivité, et dans l’imagerie infrarouge et l’astronomie pour interpréter les signaux thermiques des objets.

En résumé, lémissivité décrit l’aptitude d’une surface à émettre du rayonnement thermique et est cruciale pour évaluer et contrôler le transfert radiatif dans les systèmes techniques et industriels.

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