Lista de Exercícios Resolvidos de Fator de Forma

Ver Teoria

(Adaptado) Determine F 1 → 2 , F 2 → 1 , F 3 → 2 , F 2 → 2 e F 2 → 3 para a configuração hemisfera-disco abaixo usando a regra da reciprocidade e outras relações básicas do fator de forma.

Não utilize tabelas ou gráficos.

Ver solução completa

Considere discos negros, paralelos coaxiais, separados por uma distância de 0,20   m . O disco inferior, com diâmetro de 0,40   m , é mantido a 500   K , enquanto a vizinhança está a 300 K .

Qual será a temperatura que o disco superior, com diâmetro de 0,20   m , irá atingir se uma potência elétrica de 17,5   W for suprida ao aquecedor que se encontra na sua parte posterior?

Ver solução completa

Uma pista de patinação no gelo circular com 25   m de diâmetro encontra-se coberta por uma cúpula hemisférica com 35   m de diâmetro.

Se as superfícies do gelo e da cúpula puderem ser aproximadas por corpo negro e estiverem a 0 ° C e 15 ° C , respectivamente, qual é a taxa líquida de transferência de radiação da cúpula para a pista?

Ver solução completa

Uma cavidade cilíndrica com diâmetro D e profundidade L é usinada em um bloco de metal, e as condições são tais que as suas superfícies da base e lateral são mantidas a T 1 = 1000   K e T 2 = 700   K , respectivamente.

Aproximando as superfícies por superfícies negras, determine o poder emissivo da cavidade se L = 20   m m e D = 10   m m .

Ver solução completa

Uma peça longa em forma de V é tratada termicamente pela sua suspensão no interior de um forno tubular com diâmetro de 2   m e uma temperatura de parede de 1000   K . O V tem os lados com 1   m de comprimento e um ângulo de 60 ° .

Se a parede do forno e as superfícies da peça puderem ser aproximadas por corpos negros e a peça se encontra a uma temperatura inicial de 300   K , qual é a taxa líquida de transferência de calor por radiação por unidade de comprimento da peça?

Ver solução completa

(Adaptado) Determine F 1 → 2 e F 2 → 1 para o duto longo abaixo usando a regra da reciprocidade e outras relações básicas do fator de forma.

Não utilize tabelas ou gráficos.

Ver solução completa

Uma linha de elementos aquecedores cilíndrico, regularmente espaçados, é usada para manter uma parede de um forno, dotada de isolamento térmico, a uma temperatura de 500   K . A parede oposta encontra-se a uma temperatura uniforme de 300 K .

A parede isolada troca calor por convecção com ar a 450 K , com um coeficiente convectivo de 200   W / ( m 2 . K ) . Considerando que as paredes e os elementos aquecedores sejam negros, estime a temperatura de operação exigida para os elementos.

Ver solução completa

(Adaptado) Determine F 1 → 2 e F 2 → 1 para a pequena esfera com área A 1 sob uma hemisfera concêntrica com área A 2 = 2 . A 1 , usando a regra da reciprocidade e outras relações básicas do fator de forma.

Não utilize tabelas ou gráficos.

Ver solução completa