Exercício resolvido transferência de calor por radiação

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Transferência de calor
por radiação
Fagner Casagrande de Abreu
Giovane Kniess
Lucas Duarte
Turma: EMR 361
Profª.: Janaina
Um termopar com emissividade 0,5 é utilizado para medir a temperatura de um gás transparente que escoa em um grande duto, cujas as paredes estão à temperatura de 533 K. A temperatura indicada pelo termopar é 1100 K. Se o coeficiente de transferência de calor por convecção entre a superfície do par e o gás, hc, for 115W/m²K, calcule a temperatura real do gás.
Convecção
Radiação
Análise do problema
Com o objetivo de diminuir essa diferença, é proposto proteger o termopar por uma fina blindagem cilíndrica contra radiação, com um diâmetro interno quatro vezes maior que o diâmetro externo do termopar. Suponha que o coeficiente de transferência de calor por convecção da blindagem seja 90 W/m²K em ambos os lados e que sua emissividade seja 0,3.
O calor flui do gás para o termopar e sua blindagem. Ao mesmo tempo, o calor flui por radiação do termopar para a superfície interna da blindagem, é conduzido através da blindagem e flui por radiação da superfície externa da blindagem para as paredes do duto. 
Hipótese: A temperatura da blindagem é uniforme, a resistência térmica de condução é desprezada, pois a blindagem é muito fina.
Convecção
Do gás para o cilindro de blindagem
Radiação
Do termopar para o cilindro de blindagem
Radiação
Do cilindro de blindagem para a parede do duto
Fator de forma
Verificação 
Para o balanço de energia no termopar:
Conclusão
 Termopar sem a blindagem
Temp. Termopar: 1100 K
Temp. real do gás: 1441 K
Diferença de 341 K
Termopar com a Blindagem contra radiação
Temp. termopar: 1100 K
Temp. real do gás: 1167 K
Diferença de 67 K