Um cilindro maciço, de raio igual a 5 cm, a altura igual a 15,0 cm e emissividade 0,75, a uma temperatura de 27 °C, está suspenso em um ambiente de temperatura igual a 60 °C. Calcule, aproximadamente, a taxa líquida de transferência de radiação térmica.

ESTA QUESTÃO FOI ANULADA, NÃO POSSUI ALTERNATIVA CORRETA

A taxa líquida de transferência de calor por radiação a partir de uma superfície, expressa em watts, é dada por:

q=epsiloncdot sigmacdot A(T_1^4-T_2^4)tag 1

Onde epsilon é a emissividade,sigma é a constante de Stefan Boltzman e A é a área da superfície do cilindro.

q=0,75cdot sigmacdot A(T_1^4-T_2^4)

A área da superfície do cilindro é dada por:

A=2pi rh+2pi r^2

A=2picdot 5cdot10^{-2}cdot 15cdot10^{-2}+2pi (5cdot10^{-2})^2

A=150picdot10^{-4}+50picdot10^{-4}

A=200picdot10^{-4},m^2

Para usarmos as temperatura na fórmula, precisaremos primeiramente transformá-las da unidade Celsius para Kelvin:

T_k=T_c +273

T_1=60 +273=333,K

T_2=27 +273=300,K

Agora podemos usar a equação (1):

q=0,75cdot sigmacdot 200picdot10^{-4}((3,33cdot10^{2})^4-(3cdot10^2)^4)

q=sigmacdot 150picdot10^{-4}((123cdot10^{8})-(81cdot10^8))

q=sigmacdot 6300picdot10^{-4}cdot10^{8}

q=sigmacdot 6300picdot10^{4}

boxed{qapprox 6,3pisigmacdot10^{7},W}

Conforme constatamos, essa questão foi anulada porque não há resposta correta entre as alternativas.

Gabarito: ANULADA