Enunciado

Dois longos cilindros paralelos de 20 cm de di^metro estão localizados s 30 cm um do outro. Ambos os cilindros são negros e mantidos a temperatura de 425K e 275K. Os arredores podem ser considerados como um corpo negro a 300 K. Para uma seção de 1m de comprimento dos cilindros, determine a taxa de transferência de calor por radiação entre os cilindros e entre o cilindro quente e os arredores.

Passo 1

Vamos usar a equação apropriada para encontrarmos o fator de forma desejado F12 que é:

F 12 = 2 s 2 + D 2 - s π D = 2 0,3 2 + 0,2 2 - 0,3 π 0,2 = 0 , 193

F 13 + F 12 = 1 → F 13 = 0 , 807

Passo 2

Vamos calcular agora quanto de calor é trocado de 1 para 2

q 12 = A F 12 σ T 1 4 - T 2 4 = π D L 2 F 12 σ T 1 4 - T 2 4

q 12 = π 0,2 1 2 0,193 σ 425 4 - 275 4

Como é corpo negro, então σ = 5,67 × 10 - 8 W m 2 ° C ...

q 12 = π 0,2 1 2 0,193 ( 5,67 × 10 - 8 ) 425 4 - 275 4

q 12 = 92,5   W

Passo 3

A taxa de troca de calor entre o cilindro quente e as vizinhanças por comprimento do cilindro é dada por:

q 13 = A 1 F 13 σ T 1 4 - T 3 4 = π D L F 13 σ T 1 4 - T 3 4

q 13 = π 0,2 1 0 , 807 5,67 × 10 - 8 425 4 - 300 4

q 13 = 705,1   W

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

106 - Um simples coletor solar é construído pela inserção de um tubo de plástico claro de 6c m de diâmetro em torno de uma mangueira de jardim cujo diâmetro externo é de 2c m .A mangueira é pintada de
108 - Considere um coletor solar de 1,5m de altura e 3m de largura com ângulo de inclinação de 20° em relação à horizontal.A distância entre a cobertura de vidro e a placa de absorção é de 3c m , e o
110 - Uma janela vertical de painel duplo de 2m de altura e 5m de largura é composta por dois vidros separadas por um espaço de ar de 3c m de espessura. A fim de reduzir a transferência de calor atrav
114 - Considere um forno cúbico com altura de 3m .A superfície superior é mantida em 700K . A superfície base tem uma emissividade de 0,90 e é mantida em 950K . A superfície lateral é negra e é mantid
Quais são os dois métodos usados na análise de radiação? Como esses dois métodos diferem?