Determinar a quantidade de calor por radiação emitida por uma parede de concreto de 30 m² de área superficial, sabendo que está a uma temperatura média de 35°C. Usar a tabela abaixo para obter a emissividade do concreto.

Para a emissão de calor por radiação de uma superfície, usa-se a lei de Stefan–Boltzmann (potência emitida):

$\dot Q = \varepsilon\,\sigma\,A\,T^4$

1) Dados do problema

• Área: $A = 30\,\text{m}^2$
• Temperatura média da parede: $35\,^{\circ}\text{C}$
• Converter para Kelvin: $T = 35 + 273 \approx 308\,\text{K}$
• Constante de Stefan–Boltzmann: $\sigma = 5{,}67\times 10^{-8}\,\text{W}/(\text{m}^2\,\text{K}^4)$

2) Emissividade do concreto (pela tabela da imagem) Na linha Concreto (materiais de construção) para $300\,\text{K}$, a tabela indica aproximadamente: $\varepsilon \approx 0{,}88\text{ a }0{,}93$ Adotando um valor típico médio coerente com o intervalo, por exemplo $\varepsilon \approx 0{,}90$.

3) Cálculo

• Primeiro $T^4$: $308^4 \approx 9{,}0\times 10^9$

• Fluxo radiativo de corpo negro: $\sigma T^4 \approx (5{,}67\times 10^{-8})(9{,}0\times 10^9) \approx 510\,\text{W/m}^2$

• Considerando a emissividade do concreto: $\varepsilon\sigma T^4 \approx 0{,}90\cdot 510 \approx 459\,\text{W/m}^2$

• Potência total emitida: $\dot Q = 459\cdot 30 \approx 13\,770\,\text{W} \approx 13{,}8\,\text{kW}$

Isso coincide com a alternativa de $13{,}85\,\text{kW}$ (diferenças pequenas são de arredondamento e da escolha de $\varepsilon$ no intervalo da tabela).

Alternativa correta: (A).