( ) 168. Defina Radiosidade. Especifique para: (a) Corpo Negro e (b) Superfície Opaca.

Passo 1

O enunciado pede para definirmos a radiosidade, que é um conceito de transferência de calor por radiação. Vamos usar a teoria de emissão, irradiação e reflexão em superfícies.

Passo 2

Em geral, a radiosidade J de uma superfície é a energia radiativa total que sai por unidade de área e por unidade de tempo, e é dada por
J = E + \rho\,G
onde
E é a emissão da própria superfície,
\rho é a refletividade (fração da irradiação que é refletida) e
G é a irradiação incidente sobre a superfície.

Passo 3

Para um corpo negro, a emissividade \varepsilon=1 e a refletividade \rho=0. A emissão é a emissão de corpo negro
E_b = \sigma\,T^4
logo a radiosidade vale
J = E_b = \sigma\,T^4.

Passo 4

Para uma superfície opaca temos transmissividade zero, então \alpha+\rho=1 e a emissão é
E = \varepsilon\,\sigma\,T^4.
Substituindo em J = E + \rho\,G obtemos
J = \varepsilon\,\sigma\,T^4 + \rho\,G,
com \rho = 1-\varepsilon.

Resposta

(a) Para corpo negro:
J = \sigma\,T^4.
(b) Para superfície opaca:
J = \varepsilon\,\sigma\,T^4 + \rho\,G,\quad \rho=1-\varepsilon.

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