Uma esfera com
de raio, cuja emissividade é 0,850 , está a
em um local onde a temperatura ambiente é
. Com que taxa a esfera (a) emite e (b) absorve radiação térmica? (c) Qual é a taxa líquida de troca de energia da esfera?
Resposta:
(a)
(b)
(c)
Resposta:
(a)
(b)
(c)
Passo 1
O enunciado dá uma esfera de raio
e emissividade
, com temperatura de superfície
imersa num ambiente a
. O conteúdo é transferência de radiação térmica e vamos usar a Lei de Stefan–Boltzmann, segundo a qual a potência emitida por um corpo é
e a potência absorvida é
sendo
para um corpo opaco,
a área da superfície,
a constante de Stefan–Boltzmann e
as temperaturas absolutas da esfera e do ambiente.
Passo 2
Convertendo as temperaturas para Kelvin e calculando a área da esfera:
Passo 3
Calculando a potência emitida pela esfera:
Passo 4
Calculando a potência absorvida pela esfera:
Passo 5
A taxa líquida de troca de energia é a diferença entre o que absorve e o que emite:
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)