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Exercícios Resolvidos de Propriedades Radioativas

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Exercício 61234578

Enunciado

As variações da emissividade espectral de duas superfícies são indicadas na figura abaixo.

Determinar a emissividade média de cada superfície a T = 3000   K .

Além disso, determinar a absortividade e a refletividade média de cada superfície para a radiação proveniente de uma fonte a 3000   K .

Qual superfície é mais adequada para servir como um absorvedor solar?

Passo 1

Superfície (1):

A função de radiação do corpo negro será dada por:

λ 1 . T = 3 × 3000 = 9000   μ m . K → f λ 1 = 0,890029

Dessa forma, a sua emissividade média será:

ε = ε 1 . f λ 1 + ε 2 . 1 - f λ 1

ε = 0,2 × 0,890029 + 0,9 × 1 - 0,890029

ε = 0,28

Agora que encontramos a emissividade média, a absortividade média será:

α = ε

α = 0,28

Considerando as duas superfícies como opacas, τ = 0 , logo:

α + ρ = 1 → ρ = 1 - α = 1 - 0,28

ρ = 0,72

Passo 2

Superfície (2):

A função de radiação do corpo negro será dada por:

λ 1 . T = 3 × 3000 = 9000   μ m . K → f λ 1 = 0,890029

Dessa forma, a sua emissividade média será:

ε = ε 1 . f λ 1 + ε 2 . 1 - f λ 1

ε = 0 , 8 × 0,890029 + 0 , 1 × 1 - 0,890029

ε = 0 , 72

Agora que encontramos a emissividade média, a absortividade média será:

α = ε

α = 0 , 72

Considerando as duas superfícies como opacas, τ = 0 , logo:

α + ρ = 1 → ρ = 1 - α = 1 - 0 , 72

ρ = 0 , 28

Passo 3

Qual superfície é mais adequada para servir como um absorvedor solar?

A segunda superfície é mais adequada por apresentar uma maior absortividade média.

Resposta

Superfície (1):

ε = 0,28

α = 0,28

ρ = 0,72

Superfície (2):

ε = 0,72

α = 0,72

ρ = 0,28

A superfície (2) é mais adequada.

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