Enunciado

Uma superfície opaca e horizontal, a uma temperatura de 77°C em regime estacionário, está exposta a uma corrente de ar com uma temperatura na corrente livre de 27°C, com um coeficiente de transferência de calor de 28 W/(m2 · K). O poder emissivo da superfície é de 628 W/m2 , a irradiação é de 1380 W/m2 e a refletividade é de 0,40. Determine a absortividade da superfície. Determine a taxa de transferência de calor radiante líquida nesta superfície. Esta transferência de calor é para a superfície ou saindo da superfície? Determine a taxa de transferência de calor combinada na superfície. Esta transferência de calor é para a superfície ou saindo da superfície?

Passo 1

Partiu resolver essa questãozita! Nosso enunciado pede pra gente a absortividade e as taxas de transferência de calor… Vamos nessa então!

Começando pela absortividade:

α = 1 - ρ

α = 1 - 0,4

α = 0,60

Agora vamos encontrar a taxa de transferência de calor por radiação:

q r a d " = E + ρ   .   G   - G

q r a d " = 628 + ( 0,4   .   1380 )   - 1380

q r a d " =   - 200   W / m ²

Passo 2

Agora vamos encontrar a taxa de transferência de calor por convecção!

q c o n v " = h   .   T s - T ∞

q c o n v " = 28   .   77 - 27

q c o n v " = 1400   W / m ²

E para fechar a taxa de transferência total será:

q t o t " = q r a d " + q c o n v "

q t o t " =   - 200 + 1400

q t o t " = 1200   W / m ²

Uhul!! Arrasamos!

Resposta

α = 0,60 q r a d " =   - 200   W / m ² q c o n v " = 1400   W / m ²

q t o t " = 1200   W / m ²

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