Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 32
Considere as condições do Problema Contudo, agora a placa está no vácuo com uma temperatura na vizinhança de. Qual é a emissividade da placa? Qual é a taxa na qual radiação é emitida pela superfície?
Passo 1
Essa questão faz referência a uma que já foi feita antes. Relembrando, nós tínhamos uma placa vertical quente suspensa em ar frio parado em que ocorre uma mudança na temperatura da placa com o tempo no instante em que a temperatura da placa era de . A diferença é que antes o meio externo era ar, agora é vácuo. Esquematicamente:
Na questão , nós calculamos o coeficiente de convecção, . Agora, nós queremos calcular a emissividade da placa e a taxa na qual a radiação é emitida pela superfície.
Passo 2
Para resolver essa questão, vamos assumir que:
- A chapa é isotérmica, ou seja, a temperatura é uniforme em toda a sua extensão;
- O calor perdido pelos fios de suspensão é desprezível;
- A troca de calor por convecção é a mesma que a troca de radiação com o ambiente.
Como temos o coeficiente de película, podemos calcular a troca de calor da seguinte forma:
Substituindo os valores,
Igualando a troca de calor por convecção com a troca de radiação com o ambiente, temos:
Substituindo os valores encontramos a emissividade da placa,
Passo 3
Além disso, também precisamos calcular a taxa na qual a radiação é emitida pela superfície é. Que vai ser dada por: