Considere um forno cúbico de 4m x 4m x 4m que tem piso e teto negros e faces laterais rerradiantes. O piso e o teto do forno são mantidos a temperatura de 500 K e 1100 K, respectivamente. Determine a taxa líquida de transferência de calor por radiação entre o piso e o teto do forno.

Passo 1

Queremos saber a taxa líquida dessa geometria, certo? Então aí tá a forma de calcular!!

q 1 = E b 1 - E b 2 1 R 12 + 1 R 13 + R 23 - 1 = σ T 1 4 - T 2 4 1 A 1 F 12 + 1 1 A 1 F 13 + 1 A 1 F 13

O negócio é: como calcular esses parâmetros aí, certo?

Coisas importantes: F12 = 0,2 e portanto F13 = 1 – F12 = 0,8

Passo 2

E b 1 = σ T 1 4 = 5,67 x 10 - 8 1100 4 = 83015 W m 2

E b 2 = σ T 2 4 = 5,67 x 10 - 8 550 4 = 5188 W m 2

A 1 = A 2 = 4 ² = 16   m ²

R 12 = 1 A 1 F 12 = 1 16 0,2 = 0,3125   m - 2

R 13 = R 23 = 1 A 1 F 13 = 1 16 0,8 = 0,0781   m - 2

Passo 3

Agora ao substituir os valores dessas variáveis na nossa equação principal, vamos obter o resultado de q12 = 747 kW

Resposta

q 12 = 747   k W

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