Você deseja instalar um sistema de aquecimento solar de água em seu telhado, mas não tem certeza se isso é vantajoso. Um livro de referência sobre energia solar revela que a intensidade solar ao nível do solo, em sua cidade, é de 800 W/m2 por no mínimo 5 horas diárias durante quase o ano inteiro. Supondo que um coletor solar completamente preto perca energia apenas por irradiação e que a temperatura do ar circundante seja 20°C, qual será a temperatura de equilíbrio de um coletor que esteja diretamente voltado para o Sol? Note que. embora um coletor tenha duas faces, somente aquela que está voltada para o Sol é que irradiará, pois, a face oposta está bem-isolada.
Passo 1
Faaaala, cara Tranquileba??
Veja que estamos diante de uma situação de condução de calor por irradiação, e sabemos que é dada pela equação:
Onde de diferente temos o índice de emissividade e a constante de Stefan-Boltzmann .
Passo 2
Tendo que e sabendo que
Sendo assim:
Passo 3
Sendo: