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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 1.Problemas - Ex. 80

Considere uma pessoa com superfície exposta de 1,7   m 2 , emissividade de 0,5 e temperatura superficial de 32 ℃ . Determine a taxa de perda de calor por radiação da pessoa em uma grande sala com paredes com temperatura de ( a )   300   K e ( b )   280   K .

Respostas:  ( a )   26,7   W , ( b )   121   W

Passo 1

Dados fornecidos:

Superfície exposta da pessoa:  A s = 1,7   m 2

Emissividade: ε = 0,5  

Temperatura da superfície: T s = 32 ℃ = 305   K

Constante de Stefan Boltzmann: σ = 5,67 × 10 - 8   W / m 2 ⋅ K 4

a Temperatura da sala: T e n t o r n o = 300   K

b Temperatura da sala: T e n t o r n o = 280   K

Premissas:

1) Existem condições operacionais estáveis.

2) A transferência de calor por convecção é desconsiderada. 3 A emissividade da pessoa é constante e uniforme sobre a superfície exposta.

Passo 2

(a) Fala galera!!!

Nessa questão, queremos encontrar a taxa de perda de calor pela radiação. Podemos fazer isso usando a seguinte relação:

Q ˙ r a d = ε σ A s T s 4 - T e n t o r n o 4

Onde ε é a emissividade, σ é a constante de Stefan Boltzmann, A s é a área da superfície, T s é a temperatura da superfície e T e n t o r n o é a temperatura da parede. Substituindo os termos da equação acima pelos dados fornecidos, temos:

Q ˙ r a d = 0,5 × 5,67 × 10 - 8   W / m 2 ⋅ K 4 × 1,7   m 2 × 305   K 4 - 300   K 4

Q ˙ r a d = 26,7   W

Portanto, o calor perdido por radiação é 26,7   W .

Passo 3

(b) Podemos calcular a taxa líquida de transferência de calor usando a seguinte relação:

Q ˙ r a d = ε σ A s T s 4 - T e n t o r n o 4

Q ˙ r a d = 0,5 × 5,67 × 10 - 8   W / m 2 ⋅ K 4 × 1,7   m 2 × 305   K 4 - 280   K 4

Q ˙ r a d = 121   W

Portanto, o calor perdido por radiação é 121   W .

Resposta

(a) Q ˙ r a d = 26,7   W

(b) Q ˙ r a d = 121   W

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