Enunciado

Dois cilindro concêntricos muito longos de diâmetros D 1 = 0,35   m e D 2 = 0,5   m são mantidos a temperatura uniformes de T 1 = 950   K e T 2 = 500   k e têm emissividade ε 1 = 1 ,     ε 2 = 0,55 , respectivamente. Determine a taxa líquida de transferência de calor por radiação entre os dois cilindros por unidade de comprimento dos cilindros.

Passo 1

Certo antes de começarmos os cálculos, vamos esboçar nossos cilindros:

Assumindo algumas condições:

Que existam condições operacionais constantes. Transferência de calor por meio de convecção será desconsiderada.

Aplicando a formula da taxa entre dois cilindros concêntricos temos:

Passo 2

Aplicando a formula da taxa entre dois cilindros concêntricos temos:

Q ˙ 12 = A 1 σ T 1 4 - T 2 4 1 ε 1 + 1 - ε 2 ε 2 ∙ r 1 r 2

Substituindo as variáveis temos:

Q ˙ 12 = π ∙ 0,35 ∙ 1 ∙ 5,67 ∙ 10 - 8 ∙ ( 950 4 - 500 4 )   1 1 + 1 - 0,55 0,55 ∙ ( 0,35 / 2 ) ( 0,5 / 2 )

Q ˙ 12 = 29,81   k W

Resposta

Q ˙ 12 = 29,81   k W

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