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UNESC UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA Disciplina Transferência de Calor e Massa Professor Estevan Grosch Tavares Acadêmico Data Terceira Avaliação Instruções e regras elementares para a realização da prova A avaliação é individual e sem consulta Sobre a mesa somente lápis borracha caneta folhas de prova e calculadora científica simples Os telefones celulares devem ser desligados e guardados Desenvolva as questões de forma lógica e coerente mantenha as folhas limpas e organizadas e evidencie as respostas finais com caneta Um desenvolvimento bem escrito e inteligível também faz parte da avaliação Tempo de avaliação 3h00m Questão 1 200 Neve fresca absorve 80 da radiação solar com comprimento de onda menor do que λ1 400 nm 10 com comprimento de onda entre λ1 e λ2 1000 nm e 100 da radiação com comprimento de onda maior do que λ2 Considere o sol um corpo negro com temperatura superficial de 5800 K Calcule a fração de radiação solar incidente absorvida pela neve fresca Questão 2 200 Pequena superfície com área A1 3 cm² emite radiação como um corpo negro Parte da radiação de A1 atinge uma segunda superfície A2 8 cm² conforme a ilustração abaixo Se a taxa na qual a radiação emitida por A1 que atinge A2 mede 274 μW determine a temperatura da superfície A1 Questão 3 300 Um disco opaco com raio 12 m é mantido a 130 oC e ao mesmo tempo exposto à irradiação solar com 850 Wm2 A superfície do disco é difusa com a sua absortividade espectral dada conforme a tabela que segue Determine a irradiação absorvida o poder emissivo a radiosidade e a transferência de calor radiante líquida saindo da superfície Absortividade espectral αλ Faixa de comprimento de onda em μm 00 00 até 06 08 06 até 12 05 12 até 20 04 20 em diante r 75 cm θ1 55o θ2 40o A1 A2 Questão 4 300 Responda as seguintes perguntas com justificativas a O que é um ângulo sólido e quanto vale para um hemisfério b Considere dois corpos idênticos um a 1000 K e outro a 1500 K Qual corpo emite mais radiação na região de comprimento de onda mais curta Qual corpo emite mais radiação no comprimento de onda de 20000 nm c Explique o que é fator de forma para a radiação e como se relaciona com as resistências térmicas equivalentes Demonstre matematicamente Tenha uma boa avaliação
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UNESC UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA Disciplina Transferência de Calor e Massa Professor Estevan Grosch Tavares Acadêmico Data Terceira Avaliação Instruções e regras elementares para a realização da prova A avaliação é individual e sem consulta Sobre a mesa somente lápis borracha caneta folhas de prova e calculadora científica simples Os telefones celulares devem ser desligados e guardados Desenvolva as questões de forma lógica e coerente mantenha as folhas limpas e organizadas e evidencie as respostas finais com caneta Um desenvolvimento bem escrito e inteligível também faz parte da avaliação Tempo de avaliação 3h00m Questão 1 200 Neve fresca absorve 80 da radiação solar com comprimento de onda menor do que λ1 400 nm 10 com comprimento de onda entre λ1 e λ2 1000 nm e 100 da radiação com comprimento de onda maior do que λ2 Considere o sol um corpo negro com temperatura superficial de 5800 K Calcule a fração de radiação solar incidente absorvida pela neve fresca Questão 2 200 Pequena superfície com área A1 3 cm² emite radiação como um corpo negro Parte da radiação de A1 atinge uma segunda superfície A2 8 cm² conforme a ilustração abaixo Se a taxa na qual a radiação emitida por A1 que atinge A2 mede 274 μW determine a temperatura da superfície A1 Questão 3 300 Um disco opaco com raio 12 m é mantido a 130 oC e ao mesmo tempo exposto à irradiação solar com 850 Wm2 A superfície do disco é difusa com a sua absortividade espectral dada conforme a tabela que segue Determine a irradiação absorvida o poder emissivo a radiosidade e a transferência de calor radiante líquida saindo da superfície Absortividade espectral αλ Faixa de comprimento de onda em μm 00 00 até 06 08 06 até 12 05 12 até 20 04 20 em diante r 75 cm θ1 55o θ2 40o A1 A2 Questão 4 300 Responda as seguintes perguntas com justificativas a O que é um ângulo sólido e quanto vale para um hemisfério b Considere dois corpos idênticos um a 1000 K e outro a 1500 K Qual corpo emite mais radiação na região de comprimento de onda mais curta Qual corpo emite mais radiação no comprimento de onda de 20000 nm c Explique o que é fator de forma para a radiação e como se relaciona com as resistências térmicas equivalentes Demonstre matematicamente Tenha uma boa avaliação