Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 12.Problemas - Ex. 80
Um termógrafo é um aparelho que responde à energia radiante de um cenário que atinge seu detector de radiação na região espectral entre 9–12 μm. O termógrafo fornece uma imagem do cenário, como, por exemplo, a lateral de um forno, a partir da qual a temperatura superficial pode ser determinada.
- Para uma superfície negra a 60°C, determine o poder emissivo na região espectral entre 9–12 μm.
- Calcule a taxa de energia radiante (W) recebida pelo termógrafo na mesma região espectral (9–12 μm), quando ele focaliza, em uma direção normal, uma pequena área negra da parede, com 200 mm2 , que se encontra a uma temperatura Ts = 60°C. O ângulo sólido ω compreendido pela abertura do termógrafo, quando visto do alvo, é de 0,001 sr.
- Determine a taxa de energia radiante (W) recebida pelo termógrafo, para a mesma área de parede (200 mm2) e o mesmo ângulo sólido (0,001 sr), quando a parede é constituída por um material cinza, opaco e difuso, que se encontra a Ts = 60°C, com uma emissividade de 0,7. A vizinhança é negra e está a Tviz = 23°C.
Passo 1
Nosso enunciado quer que a gente resolva essas três letrinhas… Vamos começar pela letra a, que pede pra gente o poder emissivo, certo?
Podemos encontrar ele assim, olha só:
Precisamos encontrar esses e , vamos começar calculando:
E visitando a tabela 12.2, temos que:
Agora sim podemos achar o poder emissivo:
Passo 2
Na letra b, o enunciado quer que a gente encontre a taxa de energia radiante, podemos achar ela assim:
ou
Show! Agora pra fechar… Letra c!
Passo 3
Na letra c, vamos achar a taxa de energia radiante, agora em outra condições:
Tá faltando algumas coisinhas aí, né?
Vamos encontrar!
E para achar esses e , vamos calcular primeiro:
E visitando a tabela 12.2, vamos ter:
Agora podemos voltar e achar a taxa:
ou
Show de bola! Terminamos!