Ao analisar o desempenho de um sistema térmico, o engenheiro tem que ser capaz de identificar os processos de transferência de calor relevantes. Somente então o comportamento do sistema pode ser devidamente quantificado. Nos sistemas a seguir, identifique os processos pertinentes, indicando-os com setas apropriadamente identificadas em um esquema do sistema. Responda, ainda, a perguntas adicionais que são feitas no enunciado do problema.

d) Considere uma fonte de luz encandescente que é constituída por um filamento de tungsténio no interior de um bulbo de vidro onde há um gás. Admitindo operação em regime estacionário com o filamento a uma temperatura de aproximadamente 2900 K, liste todos os processos de transferência de calor pertinentes para (i) 0 filamento e (ii) o bulbo de vidro.

Passo 1

Falaiii meus amores, cêis tão suave?

“Se alguma coisa está dificil de ser feita, é porque não é para ser feita" # sóquenão”

Filamento de tungstênio é aquecido a 2900 K em um bulbo de vidro cheio de ar

Processos relevantes de transferência de calor.

Passo 2

Os processos relevantes associados ao filamento e à lâmpada incluem:

q r a d , f →   Radiação emitida pelo filamento de tungstênio, uma parte da qual é transmitida

através do vidro,

q c o n v , f → Convecção livre do filamento para o ar de temperatura T a , i <   T f ,

q r a d , g , i → Radiação emitida pela superfície interna do vidro, uma pequena porção da qual é

interceptado pelo filamento

q c o n v , g , i → Convecção livre do ar para a superfície interna do vidro de temperatura T g , i < T a ,   i

q c o n d , g → Condução através da parede de vidro,

q c o n v , g , o   → Convecção livre da superfície externa do vidro para o ar ambiente de temperatura T a , o < T g , o

q r a d , g - s u r → Transferência líquida de calor por radiação entre a superfície externa do vidro e os arredores, tal como as paredes de uma sala, de temperatura T s u r < T g , o .

Se o bulbo de vidro for evacuado, não há convecção dentro do bulbo, este é, q c o n v   , f = q c o n v   , g , i = 0

Certo, cérebro, eu não gosto de você e nem você de mim, então faça tudo certo pelo menos uma vez para que eu possa continuar te matando com estudos, certo?

Resposta

Resposta nos passos.

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