Exercícios de Fator de Forma - Lista de Exercícios Resolvida

(Adaptado) Determine , , , e para a configuração hemisfera-disco abaixo usando a regra da reciprocidade e outras relações básicas do fator de forma.

Não utilize tabelas ou gráficos.

Considere discos negros, paralelos coaxiais, separados por uma distância de . O disco inferior, com diâmetro de , é mantido a , enquanto a vizinhança está a .

Qual será a temperatura que o disco superior, com diâmetro de , irá atingir se uma potência elétrica de for suprida ao aquecedor que se encontra na sua parte posterior?

Uma pista de patinação no gelo circular com de diâmetro encontra-se coberta por uma cúpula hemisférica com de diâmetro.

Se as superfícies do gelo e da cúpula puderem ser aproximadas por corpo negro e estiverem a e , respectivamente, qual é a taxa líquida de transferência de radiação da cúpula para a pista?

Uma cavidade cilíndrica com diâmetro e profundidade é usinada em um bloco de metal, e as condições são tais que as suas superfícies da base e lateral são mantidas a e , respectivamente.

Aproximando as superfícies por superfícies negras, determine o poder emissivo da cavidade se e .

Uma peça longa em forma de é tratada termicamente pela sua suspensão no interior de um forno tubular com diâmetro de e uma temperatura de parede de . O tem os lados com de comprimento e um ângulo de .

Se a parede do forno e as superfícies da peça puderem ser aproximadas por corpos negros e a peça se encontra a uma temperatura inicial de , qual é a taxa líquida de transferência de calor por radiação por unidade de comprimento da peça?

(Adaptado) Determine e para o duto longo abaixo usando a regra da reciprocidade e outras relações básicas do fator de forma.

Não utilize tabelas ou gráficos.

Uma linha de elementos aquecedores cilíndrico, regularmente espaçados, é usada para manter uma parede de um forno, dotada de isolamento térmico, a uma temperatura de . A parede oposta encontra-se a uma temperatura uniforme de .

A parede isolada troca calor por convecção com ar a , com um coeficiente convectivo de . Considerando que as paredes e os elementos aquecedores sejam negros, estime a temperatura de operação exigida para os elementos.

(Adaptado) Determine e para a pequena esfera com área sob uma hemisfera concêntrica com área , usando a regra da reciprocidade e outras relações básicas do fator de forma.

Não utilize tabelas ou gráficos.