Enunciado

Dois retângulos alinhados em paralelo com dimensões de 6   m   × 8   m   são espaçados por uma distância de 2   m . Considerando que os dois retângulos estão experimentando transferência de calor por radiação como superfícies negras, determine a porcentagem de mudança na taxa de transferência calor por radiação quando os retângulos são movidos a uma distância de 8   m   entre eles.

Passo 1

Fala aí galerinha do Responde aí. Partiu mais um problema de Transcal?

Primeiramente, sabemos que, para D = 2   m ,   L 1 = 6   m   e   L 2 = 8   m :

L 1 D = 6 2 = 3

L 2 D = 8 2 = 4

Da figura, temos que:

F 12 ≈ 0,58

Já para D = 8   m ,   L 1 = 6   m   e   L 2 = 8   m ,   temos que:

L 1 D = 6 8 = 0,75

L 2 D = 8 8 = 1

Da figura:

F 12 = 0,165

A taxa de transferência de calor por radiação entre os dois retângulos é:

Q 12 = A F 12 σ T 1 4 - T 2 4

Portanto, a porcentagem de mudança na taxa de transferência de calor por radiação é:

% m u d a n ç a = Q 12 D 2 - Q 12 D 8 Q 12 D 2 = F 12 D 2 - F 12 D 8 F 12 D 2 = 0,716

% m u d a n ç a = 71,6 %

Movendo a distância entre os dois retângulos paralelos de 2   m a 8   m , ocorre uma redução de cerca de 72 %   na taxa de transferência de calor por radiação.

Resposta

% m u d a n ç a = 71,6 %

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