TCM unidade 4 A 47

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TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA
UNIDADE 4:UNIDADE 4:
Trocadores de Calor, Propriedades da Radiação 
Térmica e Troca Radiativa entre SuperfíciesTérmica e Troca Radiativa entre Superfícies
(CAPÍTULOS 11,12,13 DO LIVRO TEXTO)
DIA 47
Propriedades da Radiação Térmicap ç
R di ã d id P ã d d Radiação devido a suas 
temperaturas não nulas!
Propagação de ondas 
eletromagnéticas 
(originadas por (originadas por 
oscilações ou transição 
dos elétrons)
Não requer 
matéria!
Propriedades da Radiação Térmica
 Os tipos de radiação são caracterizados pelo seu comprimento de 
p ç
onda e por sua frequência, onde =c/. (c é a velocidade da luz no 
meio)
 Espectro eletromagnético completo
Propriedades da Radiação Térmica
•Magnitude da radiação depende do comprimento de onda e da direção 
p ç
g ç p p ç
da emissão.
•Tanto a magnitude como a distribuição variam com a natureza da superfície 
emissora, como veremos.
Propriedades da Radiação Térmica
• Poder Emissivo: Hemisférico Total e Espectral.
p ç
Intensidade espectralIntensidade espectral
Emissor difuso: Emite na 
mesma intensidade mesma intensidade 
independente da direção.
Propriedades da Radiação Térmica
• Irradiação espectral Gλ
p ç
Intensidade de Irradiação espectral
Se a radiação incidente é difusa:Se a radiação incidente é difusa:
Propriedades da Radiação Térmica
• Radiosidade espectral Jλ
p ç
p Jλ
R fl i difRefletor e emissor difusos:
Propriedades da Radiação Térmica
Radiação de corpo negro
p ç
- Corpo negro é uma superfície ideal com as seguintes características:
• Absorve toda a radiação incidente, independente da direção e de λ.ç , p ç
• Para uma determinada temperatura e λ, nenhuma superfície
pode emitir mais radiação do que um corpo negro.
• Embora a radiação emitida por um corpo negro seja uma
função de λ e da temperatura, ela é independente da direção.
Logo o corpo negro é um emissor difusoLogo, o corpo negro é um emissor difuso.
- Como o corpo negro é um absorvedor e emissor perfeito, ele serve
como padrão de comparação para as propriedades radiativas de
superfícies reais
Propriedades da Radiação Térmica
R di ã i id i 
p ç
• A Distribuição de Planck
- Radiação emitida varia 
continuamente com o comprimento de 
onda;
- A um certo λ, a magnitude da 
radiação emitida cresce com a 
temperatura;p
- Maior radiação aparece a ondas curtas 
com o aumento da temperatura;
- Uma fração significativa de radiação ç g ç
emitida pelo sol (pode ser aproximada 
pelo CN a 5800K), está na região 
visível do espectrovisível do espectro.
Em contraste, para T< 800 K, a 
emissão é predominantemente na 
iã i f lhregião infravermelho,
e não é visível ao olho humano
Propriedades da Radiação Térmica
Lei de deslocamento de Wien
p ç
- Derivando a distribuição de Plank em relação ao comprimento de onda 
e igualando a zero, temos que:
Lei de deslocamento de 
Wien
onde
Wien,
Os pontos que obedecem essa Lei são mostrados no gráfico do poder 
emissivo espectral do CN em função do comprimento de onda. A partir p ç p p
dessa lei, para uma dada temperatura, se identifica o comprimento de onda 
que fornece o poder emissivo mássico espectral do CN.