1. Duas superfícies A(TA=600 ^circ C, varepsilonA=0,8) e B(TB=800 ^circ C, varepsilonb=0,3) rectangulares de dimensões 2 times 3 m estão colocadas paralelamente a uma distância de 2 m . Calcular o saldo das trocas de calor por radiação entre as duas superfícies.

Passo 1

O enunciado dá duas superfícies paralelas idênticas de área A=2times3=6 m^2, temperaturas TA=600^circ C e TB=800^circ C e emissividades varepsilonA=0,8, varepsilonB=0,3. Queremos o saldo de troca de calor por radiação entre elas, usando o modelo de duas superfícies cinzentas opostas.

Passo 2

Para duas superfícies opostas de fatores de forma FAB=FBA=1, o fluxo de calor líquido é dado por
Q = sigma,A,(TA^4 - TB^4)1varepsilonA + 1varepsilonB - 1,
onde sigma=5,67times10^-8 W/(m^2,K^4).

Passo 3

Convertendo as temperaturas em kelvin:
TA = 600^circ C = 600 + 273,15 = 873,15 K, TB = 800^circ C = 800 + 273,15 = 1073,15 K

Passo 4

Calculamos o termo da resistência radiativa:
1varepsilonA + 1varepsilonB - 1 = 10,8 + 10,3 - 1 = 1,25 + 3,3 - 1 = 3,5833ldots

Passo 5

Calculamos a diferença de potências de corpo negro:
TA^4 - TB^4 = (873,15)^4 - (1073,15)^4 approx 5,81times10^11 - 1,3266times10^12 = -7,4569times10^11 K^4
O sinal negativo indica que o corpo B é mais quente, transferindo calor para A.

Passo 6

Agora o valor absoluto do fluxo:
|Q| = 5,67times10^-8times 6 times 7,4569times10^113,5833 approx 2,5362times10^53,5833 approx 7,08times10^4 W

Passo 7

Portanto, a troca líquida de calor é de aproximadamente 7,08times10^4 W do corpo B para o corpo A.

Resposta

Q = 7,08times10^4 W (do corpo B para o corpo A)

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