Engenharia Mecanica

Transmissão de Calor Módulo 5 – Mecanismos de Transferência de calor - Radiação

Radiação Térmica

Radiação térmica é a energia emitida por toda matéria que se encontra a uma

determinada temperatura. As emissões podem ocorrer em sólidos, líquidos e também nos

gases. A energia do campo de radiação é transportada por ondas eletromagnéticas e,

portanto, não “precisa” de um meio material para ocorrer diferentemente da condução e

da convecção térmica. A figura 1 mostra exemplos de radiação térmica.

A figura 2 mostra o intervalo, em comprimentos de onda, da radiação térmica

compara a radiações emitidas por outros meios, como por exemplo raios-X, raios-gamma

e outros.

A energia emitida por uma superfície tem origem na energia da matéria e a taxa na

qual a energia é liberada, qe, é proporcional a emissividade (  ), a constante de Stefan-

Boltzman (  ), a área de transferência de calor (A) e a temperaruta absoluta da

superfície (Ts). A equação é dada por,

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Figura 1: Radiação Térmica.

Figura 2: Espectro de radiação.

Transmissão de Calor Módulo 5 – Mecanismos de Transferência de calor - Radiação

qe=⋅⋅A⋅Ts

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A emissividade é uma propriedade que fornece a capacidade de emissão de

energia de uma superfície, ou seja, seu valor depende fortemente da superfície do

material. Tratamentos de superfície e acabamentos perfeitos contribuem para emissão de

calor. Valores baixos de emissividade significa baixa capacidade de emissão da

superfície. Emissividade igual a 1(um) significa que a superfície possui capacidade

máxima de emissão de calor, caracterizando a superfície como “ideal” ou como “corpo

negro”. Dessa forma, os valores de emissividade estão compreendidos entre 0 e 1 (

0≤ ≤1 ).

O valor da constante de Stefan-Boltzman é 5,67×10−8W /m2 K4 e a temperatura

Ts é temperatura da superfície na escala absoluta, graus Kelvin (K).

Além de emitir energia, uma superfície também poderá receber energia a partir de

sua vizinhança, como por exemplo, o Sol. A energia recebida é conhecida como energia

de radiação incidente, qi . A taxa de energia incidente sobre uma superfície é

proporcional a absorvidade (  ), área de transferência de calor (A)