Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 126
A superfície exposta de um amplificador de potência de um receptor utilizado em um satélite terrestre, com área de por , tem um revestimento opaco, cinza e difuso, com uma emissividade de . Para condições típicas de operação do amplificador, a temperatura superficial é de sob as seguintes condições ambientais: temperatura do ar, ; temperatura do céu, ; coeficiente convectivo, e irradiação solar,
(a) Para as condições fornecidas, determine a potência elétrica sendo gerada no interior do amplificador.
(b) Deseja-se reduzir a temperatura da superfície através da aplicação de um dos revestimentos difusos (A, B, C) mostrados a seguir.
Qual revestimento irá resultar na temperatura superficial mais baixa mantidas as mesmas condições de operação do amplificador e as condições ambientais?
Passo 1
Fala Aiii, turubom? Nessa questão nós temos algumas condições operacionais e ambientais do amplificador.
Com isso queremos encontrar a geração de energia quando com revestimento difuso , o revestimento difuso dentre os três (A, B, C) que proporcionará maior redução em .
Passo 2
Para resolver essa questão vamos assumir que:
(1) As condições ambientais permanecem as mesmas com todos os revestimentos de superfície;
(2) Os revestimentos A, B, C são opacos e difusos.
Ao realizarmos um balanço energético na superfície exposta do amplificador temos,
Com isso, encontramos,
Substituindo os valores,
Passo 3
Nós buscamos um revestimento com baixo e alto para diminuir . Além disso, temos que é determinado pelos valores de para e pelos valores de para .
Com isso, encontramos valores aproximados como,
Observe também que . Então, concluímos que o revestimento C provavelmente dará os mais baixos, uma vez que seu é substancialmente mais baixo do que para B e C.
Enquanto para C é o dobro de B, porque é quase do , esperamos que o revestimento C para dar os mais baixos.
Resposta
- O revestimento C provavelmente dará os mais baixos