Radiação Térmica

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RADIAÇÃO •Na transmissão de calor por radiação não há necessidade de um meio para a transmissão do calor. •Transmissão de calor por radiação é um fenômeno eletromagnético, similar à transmissão da luz, dos raios X e das ondas de rádio, sendo que todos os corpos irradiam calor. •Uma troca líquida de calor ocorre quando a absorção de energia radiante por um corpo excede a energia que ele irradia. Um corpo que absorve toda a radiação que o atinge, independentemente do comprimento de onda da radiação, é dito ser um corpo negro. •Os corpos reais refletem, bem como absorvem, radiação térmica, e observa‑se que metais polidos de forma espelhada são bons refletores da radiação térmica. A fração do calor incidente que é refletida é conhecida como reflectividade do corpo. •A fração absorvida é conhecida como absortividade e a efetividade do corpo como irradiador térmico, a uma dada temperatura, é conhecida como sua emissividade. Deste modo, a

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RADIAÇÃO•Na transmissão de calor por radiação não há necessidade de um meio para a transmissão do calor.

•Transmissão de calor por radiação é um fenômeno eletromagnético, similar à transmissão da luz, dos raios X e das ondas de rádio, sendo que todos os corpos irradiam calor.

•Uma troca líquida de calor ocorre quando a absorção de energia radiante por um corpo excede a energia que ele irradia. Um corpo que absorve toda a radiação que o atinge, independentemente do comprimento de onda da radiação, é dito ser um corpo negro.

•Os corpos reais refletem, bem como absorvem, radiação térmica, e observa‑se que metais polidos de forma espelhada são bons refletores da radiação térmica. A fração do calor incidente que é refletida é conhecida como reflectividade do corpo.

•A fração absorvida é conhecida como absortividade e a efetividade do corpo como irradiador térmico, a uma dada temperatura, é conhecida como sua emissividade. Deste modo, a emissividade é a razão da emissão calor, a uma dada temperatura, para a emissão de calor do corpo negro, à mesma temperatura.

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•A radiação do corpo negro pode ser determinada pela lei de Stefan‑Boltzmann, que estabelece que a radiação do corpo negro é proporcional à quarta potência da temperatura absoluta do corpo.

  

onde Q, é o calor transmitido por radiação, em W; A é a área de radiação, em m2; e T é a temperatura absoluta, em K.

•A troca líquida de calor por radiação, entre dois corpos, a diferentes temperaturas, pode ser expressa por:

 

onde = constante de Stefan‑Boltzmann = 5,669 X 10-8 (no SI) ou 0,173 X 10-

8 (no Sistema Inglês).  Fe = fator de emissão, para corrigir o afastamento das

superfícies que trocam calor, da situação de corpo negro; Fe é função das

emissividades a da configuração das superfícies. FA = fator geométrico que

leva em consideração o ângulo sólido médio, através do qual, uma superfície "vê" a outra. A = área, m2 (ou ft2). T1,T2 = temperaturas absolutas, K (ou °R).

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A Tabela 9.5 e as Figs. 9.23 a 9.26 fornecem os valores necessários de Fe e FA

para diversos casos de interesse prático.

Para se avaliar Fe é necessário conhecer as emissividades, () das superfícies

envolvi das. A tabela com as emissividades de várias superfícies é apresentada no Apêndice 3.

Em geral, metais altamente polidos têm baixa emissividade; a emissividade de diversos materiais cresce com a temperatura; a maioria dos não‑metais tem altas emissividades; e a emissividade de uma dada superfície apresenta grande variação, dependendo das condições da superfície.

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