Radiação Térmica em Fenômenos Industriais

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FENÔMENOS DE TRANSPORTE INDUSTRIAIS
Aula 9- Radiação Térmica
Tema da Apresentação
RADIAÇÃO TÉRMICA – AULA9
Fenômenos de transporte industriais
Conteúdo Programático desta aula
Corpo negro e corpo cinzento;
Emissividade;
Lei de Stefan – Boltzmann;
Fator forma.
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RADIAÇÃO
A RADIAÇÃO PODE SE DEFINIDA COMO O PROCESSO PELO QUAL CALOR É TRANSFERIDO DE UM SUPERFÍCIE EM ALTA TEMPERATURA PARA UM SUPERFÍCIE EM TEMPERATURA MAIS BAIXA QUANDO TAIS SUPERFÍCIES ESTÃO SEPARADOS NO ESPAÇO, AINDA QUE EXISTA VÁCUO ENTRE ELAS. A ENERGIA ASSIM TRANSFERIDA É CHAMADA RADIAÇÃO TÉRMICA E É FEITA SOB A FORMA DE ONDAS ELETROMAGNÉTICAS.
 
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TODOS CORPOS EM TEMPERATURA ACIMA DO ZERO ABSOLUTO EMITEM CONTINUAMENTE RADIAÇÃO TÉRMICA;
AS INTENSIDADES DAS EMISSÕES DEPENDEM SOMENTE DA TEMPERATURA E DA NATUREZA DA SUPERFÍCIE EMITENTE;
A RADIAÇÃO TÉRMICA VIAJA NA VELOCIDADE DA LUZ, 300.000 KM/S.
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A RADIAÇÃO TÉRMICA SE PROPAGA ATRAVÉS DE
ONDAS ELETROMAGNÉTICAS DE MANEIRA SEMELHANTE ÀS ONDAS DE RÁDIO, RADIAÇÕES LUMINOSAS, RAIO-X, RAIOS-Γ, ETC,
DIFERINDO APENAS NO COMPRIMENTO DE ONDA ( Λ ).
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	A RADIAÇÃO TÉRMICA SE PROPAGA ATRAVÉS DE ONDAS ELETROMAGNÉTICAS DE MANEIRA SEMELHANTE ÀS ONDAS DE
RÁDIO, RADIAÇÕES LUMINOSAS, RAIO-X, RAIOS- Υ, DIFERINDO APENAS NO COMPRIMENTO DE ONDA ( λ )
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A EMISSIVIDADE É O PODER DE EMISSÃO, É A ENERGIA RADIANTE TOTAL EMITIDA POR UM CORPO, POR UNIDADE DE TEMPO E POR UNIDADE DE ÁREA ( KCAL/H.M2 NO SISTEMA MÉTRICO ).
A INTENSIDADE DE RADIAÇÃO TÉRMICA DEPENDE DA TEMPERATURA DA SUPERFÍCIE EMISSORA. 
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A FAIXA DE COMPRIMENTOS DE ONDA ENGLOBADOS PELA RADIAÇÃO TÉRMICA FICA ENTRE 0,1 E 100 Μ ( 1 M = 10-6 M).
 ESSA FAIXA É SUBDIVIDIDA EM ULTRAVIOLETA, VISÍVEL E INFRAVERMELHA. 
O SOL, COM TEMPERATURA DE SUPERFÍCIE DA ORDEM DE 10000 °C EMITE A MAIOR PARTE DE SUA ENERGIA ABAIXO DE 3 Μ.
UM FILAMENTO DE LÂMPADA, A 1000 0C, EMITE MAIS DE 90 % DE SUA RADIAÇÃO ENTRE 1 Μ E 10 Μ.
 
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CORPO NEGRO
 
Corpo Negro, ou irradiador ideal, é um corpo que emite e absorve, a qualquer temperatura, a máxima quantidade possível de radiação em qualquer comprimento de onda. O corpo negro é um conceito teórico, padrão com o qual as características de radiação dos outros meios são comparadas.
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CORPO CINZENTO 
Corpo Cinzento é o corpo cuja energia emitida ou absorvida é uma fração da energia emitida ou absorvida por um corpo negro. As características de radiação dos corpos cinzentos se aproximam das características dos corpos reais. 
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EMISSIVIDADE
É A RELAÇÃO ENTRE O PODER DE EMISSÃO DE UM CORPO CINZENTO E O DO CORPO NEGRO
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FATOR FORMA
AO DETERMINAR A FRAÇÃO DA RADIAÇÃO DIFUSA QUE DEIXA UMA SUPERFÍCIE E É INTERCEPTADA POR OUTRA E VICE-VERSA, CALCULAMOS A FRAÇÃO DA RADIAÇÃO DISTRIBUÍDA QUE DEIXA A SUPERFÍCIE AI E ALCANÇA A SUPERFÍCIE AJ QUE É DENOMINADA FATOR FORMA PARA RADIAÇÃO FIJ.
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A ENERGIA QUE DEIXA A1 E ALCANÇA A2: q12 = En1 A1 F12
A ENERGIA QUE DEIXA A2 EM DIREÇÃO A A1: q21 = En2 A2 F21
Q = q12 - q21 
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UM CASO BASTANTE COM EM APLICAÇÕES INDUSTRIAIS É QUANDO A SUPERFÍCIE CINZENTA QUE IRRADIA É MUITO MENOR QUE SUPERFÍCIE CINZENTA QUE RECEBE A RADIAÇÃO ( POR EXEMPLO UMA RESISTÊNCIA ELÉTRICA IRRADIANDO CALOR PARA O INTERIOR DE UM FORNO ). PARA ESTE CASO ESPECÍFICO, O FATOR FORMA É SIMPLESMENTE A EMISSIVIDADE DA SUPERFÍCIE EMITENTE.
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