Um pequeno corpo é colocado dentro de uma câmara esférica de aço inoxidável com diâmetro de 3 m . A câmara é evacuada e tem uma temperatura superficial constante de 500 K . Determine a radiação incidente na superfície do pequeno corpo dentro da câmara se a superfície interna da câmara for
bem polida.
bem polida.
Passo 1
O enunciado pede a radiação incidente na superfície de um pequeno corpo colocado dentro de uma câmara esférica de diâmetro
,m, evacuada e com temperatura interna uniforme de
,K. O conteúdo envolvido é transferência de calor por radiação em cavidade isoterma, aproveitando que o corpo é pequeno e “vê” toda a superfície interna da câmara.
Passo 2
Como o corpo é pequeno em relação à câmara, o fator de forma entre a superfície do corpo e a parede esférica vale
Isso significa que toda a radiação emitida pela câmara atinge o corpo sem obstruções.
Passo 3
A parede interna da câmara é bem polida, portanto tem baixa emissividade
, mas alta refletividade
. Num ambiente isoterma fechado, mesmo que as paredes sejam cinzentas, as múltiplas reflexões fazem com que a radiação incidente no corpo seja igual à emissão de um corpo negro à temperatura da câmara. Em outras palavras, a irradiância
no corpo satisfaz
once
é a emissividade de um corpo negro à temperatura
.
Passo 4
Basta calcular
Resposta
A radiação incidente na superfície do corpo é aproximadamente