Transferência de calor por radiação

 Essa última forma de transferência de energia, tem uma grande diferença das anteriores, enquanto a condução e a convecção dependem de um meio material para ocorrer, independente do estado físico desse meio, a radiação não necessita disso, pois ela ocorre devido à radiação eletromagnética, principalmente através do espectro infravermelho, ondas na faixa de 1 até 100 TeraHertz, é por meio desse método que o sol consegue aquecer a Terra, mesmo com uma grande distância de vácuo entre eles:

 

 Porém não apenas estrelas emitem esse tipo de radiação, fornos de microondas e qualquer coisa que possua calor, emite pequenas quantidades de radiação infravermelha, é assim que câmeras térmicas funcionam, veja a imagem abaixo:

 

 A transferência de calor por radiação vai depender então, de quanta energia o corpo mais quente emite, e quanta energia o outro corpo recebe, isso pode ser calculado com as seguintes fórmulas:

Energia Irradiada

Para calcular quanta energia um corpo consegue emitir por radiação infravermelha, utiliza-se a fórmula:

Qradiado é a quantidade de energia que o corpo irá emitir, nele a T absoluta, é a temperatura em Kelvin, Ai é a área do corpo que pode irradiar, e sigma é a constante de Stefan-Boltzmann, eu coloquei o valor dessa constante embaixo da equação, o valor de 5.67 é no sistema internacional, e o valor de 0,1714 é no sistema inglês de unidades, E ε é a emissividade do corpo, ela depende da cor dele, e pode assumir um valor entre 0 e 1, a maior emissividade possível tem o valor de 1 para os chamados, corpos negros, os outros são denominados corpos cinzentos, na prática o mais proximo de um corpo negro que se consegue alcançar, é com o chamado vantablack com uma emissividade de 0,99965.

Energia Recebida

Nem toda a radiação que chega em um corpo é absorvida por ele, parte é absorvida, parte refletida e outra parte refrata, passa através do corpo:

 

 A partir desses valores, podem ser calculados alguns parâmetros do corpo:

 

Fonte:

Aulas de TERMD, no Instituto Federal de São Paulo, campûs São Paulo, no período de 11/2020 até 03/2021