Considere uma pessoa em pé em uma sala mantida a
. As superficies internas de paredes, pisos e teto da casa estavam a uma temperatura média de
no inverno e
no verão. Determine as taxas de transferência de calor por radiação entre essa pessoa e as superfícies em seu entorno no verão e no inverno, considerando que a área de superficie exposta, a emissividade e a temperatura média da superfície exposta da pessoa săo
e
, respectivamente. OBS:
Passo 1
O enunciado pede para calcular a taxa de transferência de calor por radiação entre o corpo de uma pessoa e as superfícies da sala, usando a lei de Stefan–Boltzmann. O conteúdo envolvido é radiação térmica de corpos cinzentos, para a qual precisamos de:
– Área de superfície da pessoa
– Emissividade da pele
– Constante de Stefan–Boltzmann
– Temperatura da superfície da pessoa
– Temperaturas médias das superfícies da sala no inverno e no verão
– Área de superfície da pessoa
– Emissividade da pele
– Constante de Stefan–Boltzmann
– Temperatura da superfície da pessoa
– Temperaturas médias das superfícies da sala no inverno
Passo 2
Converter todas as temperaturas para kelvin:
Passo 3
Calcular a taxa de radiação no inverno usando
Primeiro as potências:
A diferença é
Então
Passo 4
Fazer o mesmo para o verão:
Calcular
diferença
e então
Resposta
Taxa de transferência de calor por radiação no inverno:
Taxa de transferência de calor por radiação no verão:
Taxa de transferência de calor por radiação no verão: