Aula 13 Radiação

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Prof. Raniery Rodrigues
raniery_rodrigues@hotmail.com
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS
CAMPUS SERTÃO
EIXO DE TECNOLOGIA
Fenômenos de Transporte 2
Radiação
Fenômenos de Transporte 2 2
✓ Radiação
Emissão de Superfícies reais – Critérios de notação
• Espectral: a propriedade apresenta dependência do
comprimento de onda;
• Direcional: a propriedade depende da direção ;
• Total: a propriedade é obtida com relação a todos os
comprimentos de onda;
• Hemisférica: a propriedade é obtida para todas as
direções.
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✓ Radiação
Tendo desenvolvido a noção de corpo negro para
determinar o comportamento de uma superfície ideal,
podemos agora analisar o comportamento de superfícies
reais. Lembrando que o corpo negro é um emissor ideal
e nenhuma outra superfície pode emitir mais radiação do
que um corpo negro.
Desta forma, a emissividade pode ser definida como a
razão entre a radiação emitida pela superfície e a
radiação emitida por um corpo negro à uma mesma
temperatura.
Emissão de Superfícies reais
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✓ Radiação
A emissividade direcional espectral de uma superfície a
uma temperatura T como a razão entre a intensidade da
radiação emitida no comprimento de onda λ e na direção
, e a intensidade da radiação emitida por um corpo
negro nos mesmos valores de T e λ.
Emissão de Superfícies reais
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✓ Radiação
Emissão de Superfícies reais
Figura: Comparação de emissão de um corpo negro e um corpo real. 
a) Distribuição espectral e b) Distribuição direcional
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✓ Radiação
Emissão de Superfícies reais
A emissividade direcional total , que representa uma
média espectral, é dado por:
A emissividade hemisférica espectral é dada por:
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✓ Radiação
Emissão de Superfícies reais
A emissividade hemisférica total, que representa uma
média em todas as direções e comprimentos de onda
possíveis, é definida por:
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✓ Radiação
Absorção, Reflexão e Transmissão
Quando a radiação atinge uma superfície, parte dela é
absorvida, parte é refletida e a parte restante é transmitida,
como ilustrado na figura.
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✓ Radiação
Absorção, Reflexão e Transmissão
➢ Absortividade ( ): É uma propriedade que determina a
fração da irradiação que é absorvida por uma
superfície.
➢ Refletividade (ρ): É uma propriedade que determina a
fração da radiação incidente que é refletida por uma
superfície.
➢ Transmissividade (τ): Corresponde à fração da
irradiação que é transmitida pela superfície.
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✓ Radiação
Absortividade
A absortividade direcional espectral é definida como a
fração da intensidade espectral incidente na direção
que é absorvida pela superfície.
A absortividade hemisférica espectral é definida por:
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✓ Radiação
Absortividade
A absortividade hemisférica total é definida pela fração da
irradiação total que é absorvida por uma superfície.
Refletividade
A refletividade direcional espectral é definido
pela fração da intensidade espectral incidente na direção
que é refletida pela superfície.
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✓ Radiação
Transmissividade
A transmissividade total está relacionada com o
componente espectral , através da expressão:
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✓ Radiação
Lei de Kirchhoff
Hipóteses:
 Grande cavidade isotérmica.
 Pequenos corpos no interior, cuja influência no campo
de radiação é desprezível.
 O campo de radiação na cavidade é o de corpo negro.
Balanço de energia no corpo 1:
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✓ Radiação
Emissão de Superfícies reais
Para cada um dos corpos:
Da definição de emissividade hemisférica total:
No caso mais geral:
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✓ Radiação
Superfícies Cinzas
Superfície para a qual a absortividade e emissividade são
independentes do comprimento de onda nas regiões
espectrais da radiação e da emissão superficial.
Superfície cinza difusa: a absortividade e a emissividade
são independentes da direção e do comprimento de onda.
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✓ Radiação
Para a prova estudar os exercícios:
1,2,3,4,6,10,17,18,19,44,51,64,65
Fenômenos de Transporte 2 17
Bibliografias Consultadas:
Radiação
BIRD, B., STEWART, W. E. e LIGHTFOOT, E. N., Fenômenos de Transporte, 2ª ed. Rio
de Janeiro: LTC, 2004.
FILHO, W. B., Fenômenos de Transporte para Engenharia, 2ª Edição, Rio de Janeiro:
LTC, 2006.
CANEDO, E. L. Fenômenos de Transporte, 1ª Edição. Editora LTC, 2010.
INCROPERA, F. P. & DeWITT, D. P., Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 6ª Ed.,
Wiley, 2007.
KREITH, F. e BOHN, M. S., Princípios de Transferência de Calor, Editora Cengage
Learning, 1ª Ed, 2003.
LIVI, C. P., Fundamentos de Fenômenos de Transporte: Um Texto para Cursos
Básicos, 2ª Edição, Rio de Janeiro: LTC, 2012.
SISSOM L. E. e PITTS D. R., Fenômenos de Transporte, Ed. Guanabara Dois S.A.,
1979.