Uma tubulação de vapor com 10 cm de diâmetro externo e 10 m de comprimento cuja temperatura superficial é
passa através de uma sala cujas paredes estão a
e possuem comportamento de corpo negro.
Assuma que a emissividade do cano é 0,6 e determine a taxa de perda de calor do tubo por radiação.
Assuma que a emissividade do cano é 0,6 e determine a taxa de perda de calor do tubo por radiação.
Passo 1
O enunciado descreve um tubo cilíndrico com diâmetro externo
e comprimento
, cuja temperatura da superfície é
. As paredes da sala estão a
e se comportam como corpo negro. A emissividade da superfície do tubo é
. Precisamos calcular a taxa de perda de calor por radiação do tubo para o ambiente.
Passo 2
Converter as temperaturas para a escala Kelvin:
Passo 3
Calcular a área externa do cilindro:
Passo 4
Usamos a lei de Stefan–Boltzmann para emissão de radiação de corpo cinzento num ambiente que age como corpo negro:
onde
.
Passo 5
Calcular o termo
:
Passo 6
Substituindo na fórmula:
Primeiro em W/
:
Depois na área:
Resposta
A taxa de perda de calor do tubo por radiação é aproximadamente