Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 69
A radiação solar incide sobre a superfície externa de uma nave espacial a uma taxa de 1.260 W/m2. A superfície tem absortividade de 0,10 para radiação solar e emissividade de 0,6 na temperatura ambiente. A superfície externa irradia calor para o espaço a 0 K. Se não houver nenhuma transferência líquida de calor na nave espacial, determine a temperatura de equilíbrio da superfície.
Passo 1
Nossa situação é a seguinte:
Temos uma nave que recebe irradiação solar . Nossa nave tem absortividade de 0,10 e emissividade 0,6. A nave emite radiação por radiosidade e temos a informação de que não há transferência de calor líquida. Ou seja, . Sabendo disso, devemos determinar a temperatura da nave. Vamos lá??
Passo 2
A radiosidade é a soma das radiações emitida e refletida pela nave. Então:
Olha aí. A nossa incógnita já apareceu na equação. Mas antes de determiná-la vamos encontrar a refletividade.
Para qualquer superfície:
Vamos considerar que a nave é opaca, ou seja, não transmite radiação para o interior. Então . Como já temos a absortividade:
Passo 3
Vamos agora determinar a temperatura da nave. Como não há taxa de calor líquida:
Resposta
A temperatura de equilíbrio da nave é .