Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 8º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 62
Duas placas, uma com a superfície pintada de preto e a outra com um revestimento especial (cobre oxidado quimicamente), estão em órbita da Terra e estão expostas à radiação solar. Os raios solares fazem um ângulo de com as normais das placas. Estime a temperatura de equilíbrio de cada placa, supondo que elas são difusas e que o fluxo solar é de . A absortividade espectral da superfície pintada de preto pode ser aproximada por para e a do revestimento especial por para e para .
Passo 1
E aí, tudo bem?
Vamos iniciar a resolução de mais uma questão juntos!
Bora lá!
Começamos o nosso problema observando que a irradiação solar é direcional ( da normal), a radiação, então, tem a seguinte forma:
Utilizando:
Substituindo e isolando para estimarmos a temperatura de equilíbrio de cada placa:
Substituindo os dados, tendo que para superfícies cinzas , temos:
Passo 2
Para uma superfície seletiva, uma vez que quase toda a potência espectral solar está na região .
O valor de depende da temperatura da superfície e seria determinado pela seguinte relação:
Onde e ainda é desconhecido.
Para encontrarmos utilizaremos um procedimento de tentativa e erro do seguinte modo:
1) Assumiremos um valor para ;
2) Calcularemos e obtermos através da Tabela 12.2 para substituirmos na equação acima e calcularmos ;
3) Com o valor de obtido calcularemos pela equação do Passo 1 e o compararemos com o valor assumido.
Os resultados obtidos pelas iterações são:
Assim, temos que:
Até a próxima questão!