Diferentemente dos dois processos de propagação de calor (condução e convecção), a irradiação térmica não necessita de meio material para transmitir energia térmica. Dessa forma, definimos irradiação térmica como sendo a propagação de calor na qual a energia térmica é transmitida através de ondas eletromagnéticas.
Dentre a diversidade de ondas eletromagnéticas, os raios infravermelhos são os que apresentam efeitos térmicos com maior intensidade. Esses raios, após serem irradiados, podem, dependendo do meio material, continuar ou não se propagando. O exemplo mais prático da aplicação da irradiação é a estufa de plantas.
Nas estufas, a luz radiante atravessa suas paredes de vidro transparente, sendo absorvida pelos diversos corpos contidos em seu interior. Em seguida, a energia absorvida é emitida na forma de raios infravermelhos que não conseguem atravessar o vidro. Dessa forma, o ambiente interno mantém a temperatura interna mais elevada do que a temperatura externa.
Outro exemplo de irradiação em nosso cotidiano é o chamado efeito estufa. Esse fenômeno ocorre pelo fato de o dióxido de carbono e o vapor d’água contidos na atmosfera agirem como dificultadores da propagação dos raios infravermelhos. Com isso, a energia térmica emitida pela Terra fica, em parte, retida na superfície terrestre, provocando seu aquecimento. No decorrer dos anos, esse efeito tem se intensificado, aumentando a temperatura média do planeta.
Todos os corpos irradiam calor constantemente, perdendo energia. Os corpos sem energia térmica própria precisam, então, absorver energia para depois emiti-la. Portanto, aquele que mais absorve é também o que mais pode emitir.
O corpo hipotético, que é um absorvedor ideal e, logicamente, um emissor ideal, é denominado corpo negro. Define-se poder emissivo (E) como a potência irradiada por unidade de área. No Sistema Internacional de Unidades, conhecido como (SI), a unidade do poder emissivo é dada em W/m2 (watt por metro quadrado).
Sendo assim, definimos a Lei de Stefan-Boltzmann da seguinte maneira:
- o poder emissivo (E) de um corpo negro (cn) é proporcional à quarta potência de sua temperatura absoluta (T). Matematicamente, podemos expressar:
Ecn= σ .T4
Onde σ (sigma)é a constante de proporcionalidade, cujo valor, no SI, é:
σ ≅5,7 .10-8 W/m2.K4