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
, quando a temperatura da vizinhança encontrase a
, 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:
Passo 3
Agora, vamos lembrar da Lei de Stefan-Boltzmann, que nos dá o fluxo de radiação (
) emitido por uma superfície:
Onde:
-
é a emissividade da superfície. -
é a constante de Stefan-Boltzmann ( ). -
é a temperatura da superfície da esfera em Kelvin. -
é a temperatura da vizinhança em Kelvin.
Passo 4
Vamos identificar os valores que temos:
Faltando agora a temperatura da superfície da esfera (
). 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:
Substitua o valor de
em Kelvin para obter o fluxo de calor
.
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