Uma casca esférica de alumínio, com diâmetro interno D   =   2   m e vácuo no seu interior, é utilizada como uma câmara de testes de radiação. Se a superfície interna é revestida com negro de fumo e mantida a 600   K , qual é a irradiação sobre uma pequena superfície de teste colocada no interior da câmara? Se a superfície interna não estivesse revestida e fosse mantida a 600   K , qual seria o valor da irradiação?

Passo 1

Faaaala aii! Nessa questão nós temos uma esfera de alumínio evacuada ( D   =   2 m ) servindo como câmara de teste de radiação. E queremos encontrar a irradiação em um pequeno objeto de teste quando a superfície interna é revestida com negro de fumo e a 600 K . Show?!

Passo 2

Para resolver essa questão vamos assumir que as paredes da esfera são isotérmicas e a área da superfície de teste é pequena em comparação com a superfície do gabinete.

A esfera isotérmica é um invólucro que se comporta como um corpo negro. Para essa condição, a irradiação em uma pequena superfície dentro do gabinete é igual à potência emissiva do corpo negro à temperatura do gabinete. Isso é,

G 1 = E b T s = σ T s 4

G 1 = 5,67 × 10 - 8 W m 2 . K 4 600 K 4 = 7348   W / m 2

E lembra que a irradiação é independente da natureza das propriedades de revestimento da superfície do gabinete, beleza? Então o valor de G 1 se mantém. Fechou!

Resposta

G 1 = 7348   W / m 2

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