Duas placas estão separadas uma da outra por uma distância de 1 cm . As placas são planas e paralelas, com temperaturas de 300 K e 200 K e são consideradas corpos negros. Determine a taxa de TC por unidade de área entre as placas (ou seja, por
), em quatro situações particulares: (b) há vácuo entre elas. Em todos os casos desconsidere convecção natural entre as placas. Dados:
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;
.
Passo 1
O enunciado pede a taxa de troca térmica por radiação entre duas placas planas, paralelas, separadas por vácuo (sem condução nem convecção), com temperaturas de
e
. Como as placas são corpos negros e estão em geometria de placas infinitas paralelas, vamos usar transferência de calor por radiação entre superfícies negras.
Passo 2
Para duas superfícies negras paralelas e infinitas, o fluxo líquido de radiação por unidade de área é dado por
onde
é a constante de Stefan–Boltzmann.
Passo 3
Agora substituímos os valores de temperatura:
Passo 4
Calculando o fluxo:
Resposta
A taxa de troca térmica por radiação entre as placas, por
, é aproximadamente