Transferência de Calor por Radiação

UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS

Curso: Engenharia Mecânica Disciplina:                          Transferência de calor II

Lista: nº 02

Assunto: Transferência de calor por radiação

Questão 01

a) Como a radiação térmica difere das outras formas de radiação eletromagnética?

Se um corpo está em uma determinada temperatura ele emite radiação, essa radiação por estar ligada a temperatura é chamada de radiação térmica. Então quando um corpo emite mais radiação do que absorve, ele se aquece caso contrário ele resfria. É uma radiação ionizante quer dizer que ela interage com a matéria sem causar nenhuma alteração em sua estrutura.

 b) O que é luz visível? Como ela difere das outras formas de radiação eletromagnética?

A luz visível aos olhos humanos é uma radiação eletromagnética, assim como o raio x, a única diferença entre essas duas formas de radiação está na faixa de frequência que o olho humano consegue visualizar, ou seja, o raio x têm faixa de frequência fora do alcance da visão humana.

 c) O que é um corpo negro? Corpos negros podem ser encontrados no universo, ou é um corpo idealizado?

Um corpo negro é um objeto hipotético que absorve toda a radiação eletromagnética que nele incide, nenhuma luz o atravesse e nem é refletida. Um corpo com essa propriedade, em princípio, não poderia ser visto, dai o nome corpo negro. Apesar do nome, corpos negros emitem radiação, o que permite determinar sua temperatura, na natureza não existem corpos negros perfeitos, já que nenhum objeto consegue ter absorção e emissão perfeitas.

 d) Por que definimos a fração de radiação do corpo negro?

Em geral, a fração da radiação incidente, contendo todos os comprimentos de onda, depende da temperatura e da natureza da superfície, esta fração e chamada de absortividade.

 

Questão 02 - Uma indústria deseja fabricar lâmpadas que emitem luz com tonalidade azul escuro. Assim, é desejado que a energia de radiação emitida por essa fonte de luz atinja o máximo na faixa azul (λ=0,47 μm). Determine a temperatura que essa fonte luminosa deve operar e a fração da radiação que ela emite na faixa de luz visível

[pic 1]

Questão 03 Considere um grande recinto isotérmico (T=2000 K) que possui uma pequena abertura considerando a pequena abertura do recinto um corpo negro, pede-se a) O poder emissivo que emerge da abertura. b) Qual é o comprimento de onda λ1 abaixo do qual estão concentrados 10% da emissão? c) Qual é o comprimento de onda λ2 acima do qual estão concentrados 10% da emissão? d) O poder emissivo espectral máximo e o comprimento de onda no qual essa emissão ocorre.[pic 2]

Questão 04 A função de emissividade espectral de uma superfície opaca a 800 K é aproximada como,

[pic 3]Sendo, ε1=0,3; ε2=0,8 e ε3=0,1 Determine a emissividade média da superfície e seu poder emissivo.

[pic 4]

Questão 05 A refletividade do alumínio revestido é de ρ=0,35 para radiações com comprimento de onda inferior a 3 μm e de ρ=0,95 para radiações com comprimento de onda superiores a 3 μm. Determine

 a) A refletividade média da superfície de alumínio em relação a radiação proveniente do sol (Tsolar= 5800), ρsol.

b) A refletividade média da superfície de alumínio em relação a radiação proveniente das superfícies na temperatura ambiente (Tamb=300 K), ρambl .