Para as situações abaixo, calcule: O fluxo de transferência de calor por radiação a partir da superfície externa de uma esfera sob as condições descritas na letra d, quando a temperatura da vizinhança encontrase a 20^circ C, considerando que a emissividade da superfície é 0,30 .

Passo 1

Beleza, vamos entender o que a questão está pedindo. Precisamos calcular o fluxo de transferência de calor por radiação a partir da superfície externa de uma esfera. As condições dadas são:
  • Temperatura da vizinhança:
  • Emissividade da superfície:
Para resolver isso, vamos usar a Lei de Stefan-Boltzmann, que descreve a radiação de calor emitida por um corpo negro. Vamos precisar entender essa lei e aplicar os valores fornecidos.

Passo 2

Primeiro, vamos converter a temperatura da vizinhança de Celsius para Kelvin, porque nas equações de radiação usamos Kelvin. A conversão é:
Tvizinhança = 20^circ C + 273,15 = 293,15 , K ç

Passo 3

Agora, vamos lembrar da Lei de Stefan-Boltzmann, que nos dá o fluxo de radiação ( Q = varepsilon sigma (Tsuperfície^4 - Tvizinhança^4) ) emitido por uma superfície:
íç
Onde:
  • é a emissividade da superfície.
  • é a constante de Stefan-Boltzmann ( ).
  • í é a temperatura da superfície da esfera em Kelvin.
  • ç é a temperatura da vizinhança em Kelvin.

Passo 4

Vamos identificar os valores que temos:
  • ç
Faltando agora a temperatura da superfície da esfera ( í). A questão não forneceu esse valor diretamente, então assumiremos que essa informação está na letra d do exercício original. Para continuar, precisamos desse valor. Se você tiver essa temperatura, podemos substituir na fórmula e calcular o fluxo de calor.

Resposta

Para calcular o fluxo de transferência de calor por radiação, usamos a fórmula:
Q = 0,30 times 5,67 times 10^-8 , (W/m^2K^4) times (Tsuperfície^4 - 293,15^4) í
Substitua o valor de í em Kelvin para obter o fluxo de calor .

Exercícios relacionados