Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 8º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 33
Um orifício com fundo plano e de diâmetro é perfurado até uma profundidade de em um material cinza e difuso, que tem uma emissividade de e uma temperatura uniforme de .
(a) Determine a potência radiante que deixa a abertura da cavidade.
(b) 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.
(c) 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
Vem comigo que rapidinho a gente resolve essa questão juntos!
Letra a)
Começamos o nosso problema analisando o circuito térmico, a taxa de perda de radiação através do orifício é:
Observando que:
E
Temos:
Substituindo na nossa equação:
Passo 2
Letra b)
A emissividade efetiva, , da cavidade é definida como a razão entre a potência radiante que deixa a cavidade e a de um corpo negro com a mesma área da abertura da cavidade e à temperatura das superfícies internas da cavidade. Para a cavidade descrita:
Passo 3
Letra c)
À medida que a profundidade do furo aumenta, o termo vai para zero de forma que o termo restante no denominador da equação do Passo 1 é .
Ou seja, à medida que aumenta, . Isso implica que conforme aumenta.
Para , seria de se esperar ou maior.