TRANSFERÊNCIA DE CALOR, Slides de Calor e Transferência de Massa. Universidade Federal de Sergipe (UFS)
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ayrla-murielly-alves27 de Março de 2017

TRANSFERÊNCIA DE CALOR, Slides de Calor e Transferência de Massa. Universidade Federal de Sergipe (UFS)

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FUNDAMENTOS DE RADIAÇÃO TÉRMICA
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FUNDAMENTOS DE RADIAÇÃO TÉRMICA

Disciplina: Fenômenos de Transporte II Professor: José da Paixão Lopes dos Santos

Universidade Federal de Sergipe Centro de Ciências Humanas e

Tecnologia Departamento de Engenharia Química

São Cristóvão 19 de maio de 2016

1

COMPONENTES:

 AYRLA MURIELLY ALVES SANTOS  INGRID LORENA SANTOS BOMFIM  IRIS AMANDA ALVES SILVA  LUCAS VINÍCIUS DE SANTANA

MARANHÃO  MARIA DE MENEZES MENDONÇA

Disciplina: Fenômenos de Transporte II Professor: José da Paixão Lopes dos

Santos

São Cristóvão 19 de maio de 2016

2

PROPRIEDADES RADIOATIVAS

 INTRODUÇÃO;

Materiais opacos Materiais semitransparentes

Fonte:http ://blogcfq8.blogspot.com.br/2013/06/luz.html 3

PROPRIEDADES RADIOATIVAS  EMISSIVIDADE • A emissividade de uma superfície representa a

razão entre a radiação emitida pela superfície em uma determinada temperatura e a radiação emitida por um corpo negro na mesma temperatura;

• É representada por ԑ; • A emissividade é a medida de quanto a superfície

se aproxima de um corpo negro, para o qual ԑ=1; • A emissividade de uma superfície real não é

constante; 4

PROPRIEDADES RADIOATIVAS

 EMISSIVIDADE

• Emissividade espectral direcional; • Emissividade total direcional; • Emissividade espectral hemisférica; • Emissividade hemisférica total;

5

PROPRIEDADES RADIOATIVAS

 EMISSIVIDADE • Emissividade espectral direcional

Yunus A. Cengel, Afshin J. Ghajar 6

(1)

PROPRIEDADES RADIOATIVAS

 EMISSIVIDADE • Emissividade total direcional

Yunus A. Cengel, Afshin J. Ghajar 7

(2)

PROPRIEDADES RADIOATIVAS

 EMISSIVIDADE • Emissividade espectral hemisférica

Yunus A. Cengel, Afshin J. Ghajar 8

(3)

PROPRIEDADES RADIOATIVAS

 EMISSIVIDADE • Emissividade hemisférica total

Yunus A. Cengel, Afshin J. Ghajar 9

(4)

PROPRIEDADES RADIOATIVAS  EMISSIVIDADE

(Yunus A. Cengel, Afshin J. Ghajar)

10

PROPRIEDADES RADIOATIVAS  ABSORTIVIDADE, REFLETIVIDADE E TRANSMISSIVIDADE • Tudo que nos rodeia emite radiação, e emissividade representa as características

de emissão desse corpo. E que o fluxo de radiação incidente sobre a superfície é chamada de irradiação (G).

Figura 1: A absorção, reflexão e transmissão da radiação incidente por um material semi-transparente

(absortividade)

(refletividade)

(transmissividade)

 

11

PROPRIEDADES RADIOATIVAS

 ABSORTIVIDADE, REFLETIVIDADE E TRANSMISSIVIDADE

• De acordo com a primeira lei de termodinâmica, a soma da radiação absorvida, refletida e transmitida é igual a incidida.

• Dividindo tudo por G, temos

 

Corpo Negro Corpo Opaco Maioria dos gases

12

(5)

(6)

PROPRIEDADES RADIOATIVAS

 ABSORTIVIDADE, REFLETIVIDADE E TRANSMISSIVIDADE

• Pra uma determinado comprimento de onda e direção, podemos obter a absortividade espectral direcional e refletividade espectral direcional da superfície. As equações são respectivamente:

• Da mesma forma são obtidas , a absortividade espectral hemisférica e a refletividade espectral hemisférica:

 

13

(7) (8)

(9) (10)

PROPRIEDADES RADIOATIVAS

 ABSORTIVIDADE, REFLETIVIDADE E TRANSMISSIVIDADE

• Se considerar um material semitransparente, podemos obter a transmissividade espectral:

• Assim podemos obter a absortividade, refletividade e transmissividade média da superfície em função das sua homologas espectrais:

 

14

(11)

(12) (13) (14 )

PROPRIEDADES RADIOATIVAS  ABSORTIVIDADE, REFLETIVIDADE E TRANSMISSIVIDADE

• A refletividade difere ligeiramente das outras propriedades, já que é bidirecional por natureza, ou seja, o valor da refletividade da superfície depende não só da direção da radiação incidente, mas também da direção da reflexão.

Figura 2: Diferentes tipos de reflexão de uma superfície: (a) real ou irregular (b)difusa (c) escular ou com espelho 15

PROPRIEDADES RADIOATIVAS  ABSORTIVIDADE, REFLETIVIDADE E TRANSMISSIVIDADE

• Ao contrário da emissividade, a absortividade de um material é praticamente independente da temperatura da superfície, e depende fortemente da temperatura da fonte em que radiação incidente é originaria.

16

Fonte: Yunus A. Cengel, Afshin J. Ghajar

Figura 3: Variação de absortividade com a temperatura da fonte de irradiação para diversos materiais comuns na temperatura ambiente

LEI DE KIRCHHOFF  Gustav Robert Kirchhof

17 Fonte:https://pt.wikipedia.org/wiki/Gustav_Kirchhof

LEI DE KIRCHHOFF  Gustav Robert Kirchhof

• Foi um físico alemão;

• Suas contribuições científicas foram principalmente no campo dos circuitos elétricos, na espectroscopia, na emissão de radiação dos corpos negros e na teoria da elasticidade;

18

LEI DE KIRCHHOFF  Considerando pequeno corpo de área superficial

As, emissividade e absortividade .

 A radiação incidente sobre qualquer parte da superfície do pequeno corpo é igual à radiação emitida por um corpo negro

(Yunus A. Cengel, Afshin J. Ghajar)

  

19

(15)

LEI DE KIRCHHOFF  Radiação pelo pequeno corpo negro por unidade

da sua superfície é

 A radiação emitida pelo pequeno corpo é

 Equilíbrio térmico taxa líquida da transferência de calor do corpo igual a zero radiação emitida = radiação absorvida

(Yunus A. Cengel, Afshin J. Ghajar)

  

20

(16)

(17)

LEI DE KIRCHHOFF

 Ou seja, a emissividade total de uma superfície na temperatura T é igual a sua absortividade total

(Yunus A. Cengel, Afshin J. Ghajar)

  

21

(18)

(19 )

22

Fonte: http://3.bp.blogspot.com/-Oy4pnwZlQrk/ThdFWwByg-I/AAAAAAAACDo/sr11X79APX8/s1600/IMG_4744.jpg

EFEITO ESTUFA

Figura 4. Carro estacionado em um dia ensolarado Fonte:http://www.conscienciaambiental.com/aquecimento-global-e-efeito-estufa/

23

EFEITO ESTUFA

 Armadilha de calor;

Figura 5. Curva espectral da transmissividade do vidro 24 Fonte: Yunus A. Cengel, Afshin J. Ghajar

RADIAÇÃO ATMOSFÉRICA E SOLAR • Energia solar; • Radiação atmosférica; • Energia de radiação do sol Esol ~ 3,8 x 1026 W e cerca de 1,7 x 1017 W atinge a terra;

• Fusão contínua;

• Irradiância solar total Gs= 1.373 w/m 2;

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