Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 121
Um forno solar é formado por uma câmara, onde há vácuo, com janelas transparentes através das quais passa radiação solar concentrada. A concentração pode ser obtida pela instalação do forno no ponto focal de um grande refletor curvo que captura a radiação incidente diretamente do Sol. O forno pode ser usado para avaliar o comportamento de materiais a elevadas temperaturas, e desejamos projetar um experimento para avaliar a durabilidade de um revestimento difuso e espectralmente seletivo, com αλ = 0,95 no intervalo λ ≤ 4,5 μm e αλ = 0,03 para λ > 4,5 μm. O revestimento é aplicado sobre uma placa que é pendurada no interior do forno.
- Se o experimento deve ser realizado com a placa a uma temperatura, em regime estacionário, de T = 2000 K, qual deve ser a irradiação solar GS suprida à câmara? A irradiação pode ser considerada uniformemente distribuída sobre a superfície da placa e outras fontes da radiação incidente podem ser desprezadas.
- A irradiação solar pode ser αjustada de forma a permitir a operação ao longo de uma faixa de temperaturas na placa. Calcule e represente graficamente GS como uma função da temperatura para 500 ≤ T ≤ 3000 K. Represente graficamente os valores correspondentes de α e ε como funções de T na faixa designada.
Passo 1
Fala aí! Partiu resolver essa letra a, beleza?
Nossa questão quer a irradiação solar ()… Então não vamos perder mais tempo, podemos encontrar fazendo balanço de energia, ok?
Sendo nosso:
Vamos substituir na equação e ficar com:
Ops! falta coisa aí! Vamos começar encontrando o , pra isso vamos usar a equação:
E para encontrar o vamos calcular:
Agora é só ir lá na tabela 12.2 e teremos:
Agora podemos encontrar a emissividade:
Show! Vamos continuar…
Passo 2
Agora para encontrar a absortividade, vamos usar a equação:
Mas dessa vez vamos calcular o com o nosso , e vamos fazer o mesmo procedimento de antes:
Agora indo lá na tabela 12.2 teremos:
E nossa absortividade será:
Pra fechar então, podemos encontrar o que nosso enunciado quer:
Uhul! Conseguimos!
Resposta
- .
- Depende do uso de software.