Em um equipamento industrial, observa-se a ocorrência de taxa de calor por radiação em estado estacionário entre duas superfícies planas paralelas que podem ser consideradas muito grandes quando comparadas com a distância entre elas. A primeira tem emissividade igual a 0,4 e está na temperatura de 850 K e a segunda tem emissividade igual a 0,7 e está a 400 K .
Supondo que os efeitos dos demais modos de transferência de calor sejam desprezíveis frente à radiação térmica, determine o fluxo de calor entre as duas superficies.
Supondo que os efeitos dos demais modos de transferência de calor sejam desprezíveis frente à radiação térmica, determine o fluxo de calor entre as duas superficies.
Passo 1
O enunciado fala de duas placas paralelas, consideradas muito grandes, em regime estacionário, apenas trocando calor por radiação. A placa
está a
com emissividade
e a placa
a
com emissividade
. Vamos calcular o fluxo de calor radiativo líquido entre elas.
Passo 2
Para superfícies extensas e paralelas, o fluxo radiativo líquido por unidade de área é dado por
onde
é a constante de Stefan–Boltzmann.
Passo 3
Calculando individualmente:
e o denominador fica
Então o numerador é
Dividindo pelo denominador,
Resposta
O fluxo de calor por radiação entre as placas é aproximadamente
no sentido da placa mais quente (
K) para a mais fria (
K).