Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 43
Um orifício com fundo plano e 6 mm de diâmetro é perfurado até uma profundidade de 24 mm em um material cinza e difuso, que tem uma emissividade de 0,8 e uma temperatura uniforme de 1000 K.
- Determine a potência radiante que deixa a abertura da cavidade.
- A emissividade efetiva da cavidade é definida como a razão entre a potência radiante que deixa a cavidade e a potência radiante de um corpo negro que tem a área da abertura da cavidade e a temperatura de suas superfícies internas. Calcule a emissividade efetiva da cavidade descrita anteriormente.
- Se a profundidade do orifício fosse aumentada, o valor aumentaria ou diminuiria? Qual é o limite de à medida que a profundidade do orifício aumenta?
Passo 1
Animados para seguir que eu sei, não é?
A letra (a) nos pede a potência radiante que deixa a abertura da cavidade, certo?
Para a transferência de calor por radiação podemos usar:
Bom, a área da superfície 1 é composta pela base e pelas laterais, enquanto a superfície aberta 2 é igual a base:
Para a superfície 2:
E usando a reciprocidade:
E sabendo que:
Agora tá fácil !! É só substituir:
Shoow de bola !! Bora pra (b) ?!
Passo 2
Na letra (b) nós queremos achar sabendo que é dada pela razão entre a potência radiante que deixa a cavidade e a potência radiante de um corpo negro que tem a área da abertura da cavidade e a temperatura de suas superfícies internas, ou seja:
E agora é só substituir:
E vamos pra última da questão!!
Passo 3
Bom, na letra c vamos dar uma olhada na equação do Passo 1:
Lembrando da reciprocidade:
E invertendo ambos:
Então:
Se aumentarmos L, consequentemente, vamos aumentar ! Se é assim o termo :
Na efetividade:
Então, à medida que L aumenta, aumentamos também de modo que ela tenderia a 1
E é isso aí galerinhaaa !!