Enunciado

A superfície absorvedora de um coletor solar é feita de alumínio revestido com cromo preto ( α s = 0,87 e ε = 0,09 ). A radiação solar incide na superfície a uma taxa de 720 W/m². A temperatura do ar e a temperatura efetiva do céu são 25°C e 15°C, respectivamente, e o coeficiente de transferência de calor por convecção é de 10 W/m²°.K. Para uma temperatura de superfície absorvedora de 70°C, determine a taxa líquida de energia solar fornecida pela placa absorvedora para a água que circula por trás dela.

Passo 1

Esse enunciado só assusta, mas fica tranks que você vai entender a sacada aqui de boa!

Bem, ele quer saber a taxa líquida de calor que vai passar pra água, então você concorda comigo que a superfície vai absorver alguma coisa da energia solar e vai perder também na forma de radiação e convecção pelos DOIS LADOS da superfície!

q ' ' = 2 q e ' ' - q s a i ' ' = α s G s o l a r - 2 [ ε σ T s 4 - T c é u 4 + h ( T s - T a r )

Passo 2

Então é só a gente substituir os valores que vamos ter nosso valor q’’

q ' ' = 2 x 0,87 720 - 2 [ 0,09 5,67 x 10 - 8 70 + 273 4 - 15 + 273 4 - 10 70 - 25

q ' ' = 282   W / m ²

Resposta

q ' ' = 282   W / m ²

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