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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 01

Seja uma placa horizontal opaca que é isolada termicamente no lado de trás. A irradiação sobre a placa é igual a 2500 W/m2 , dos quais 500 W/m2 são refletidos. A placa está a 227°C e tem um poder emissivo de 1200 W/m2 . Ar, a 127°C, escoa sobre a placa com um coeficiente de transferência de calor convectivo igual a 15 W/(m2 · K)). Determine a emissividade, a absortividade e a radiosidade da placa. Qual é a taxa de transferência de calor líquida por unidade de área?

Passo 1

Partiu resolver essa questãozita! Nosso enunciado pede pra gente a emissividade, a absortividade e a radiosidade, além da taxa de transferência de calor… Vamos nessa então!

Começando pela emissividade, podemos encontrá-la assim:

ε = E E b   .   T s = E σ   .   T s 4

ε = 1200 5,67   .   10 - 8   .   227 + 273 4

ε = 0,34

Agora encontrando a absortividade:

α = 1 - G r e f G

α = 1 - 500 2500

α = 0,80

E a radiosidade:

J = ρ   .   G + ε   .   E b = G r e f + E

J = 500 + 1200

J = 1700   W / m ²

Passo 2

Agora vamos encontrar a taxa de transferência de calor para terminar!

q n e t " = q e n t " - q s a i " = G - G r e f - E - q c o n v "

q n e t " = = G - G r e f - E - h   .   T s - T ∞

q n e t " = 2500 - 500 - 1200 - 15   .   227 - 127

q n e t " =   - 700   W / m

Resposta

ε = 0,34 α = 0,80 J = 1700   W / m ²

q n e t " =   - 700   W / m

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