Enunciado

Dois discos paralelos de diâmetro D = 0,6   m separados por L = 0,4   m estão localizados diretamente um em cima do outro. Ambos os discos são negros e mantidos a uma temperatura de 450   K . Os lados de trás dos discos são isolados, e o ambiente onde os discos estão pode ser considerado um corpo negro a 300   K . Determine a taxa líquida de transferência de calor por radiação a partir dos discos para o meio ambiente.

Passo 1

Temos dois discos paralelos, vamos ilustrado:

Considerando o disco superior como superfície 1, o disco inferior superfície 2 e o meio como 3.

Assumiremos condições de operação e a transferência de calor por meio de convecção não serão considerados.

Calculando os fatores de forma:

F 12 = F 21 = 0,26

Pela regra da soma:

F 13 = 1 - 0,26 = 0,74

E podemos calcular taxa de transferência de calor porá radiação:

Q ˙ 3 = Q ˙ 13 + Q ˙ 23 = 2 Q ˙ 13

Q ˙ 3 = 2 ∙ F 13 ∙ A 1 ∙ σ T 1 4 - T 3 4

Q ˙ 3 = 2 ∙ 0,74 ∙ π 0,3 2 ∙ 5,67 ∙ 10 - 8 ∙ 450 4 - 300 4

Q ˙ 3 = 781   W

Resposta

Q ˙ 3 = 781   W

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