Calculando la transferencia de calor por radiación entre el aire y las paredes, ¿qué usar para la emisividad del aire?

Por ejemplo, supongamos que he calentado un poco de aire, lo empujo a través de un túnel con paredes negras y frías. ¿El aire irradiará calor a las paredes o las paredes irradiarán calor al aire?

Entiendo que la pared irradiaría y absorbería radiación, ya que tiene una emisividad, un área y una temperatura. Pero no estoy seguro de cómo aproximarme a la emisividad del aire.

Por ejemplo, si quisiera calcular la radiación del aire de la siguiente manera

q r a d = σ ϵ A T 4

dónde ϵ es la emisividad, σ es la constante de Stefan-Boltzmann, A es el área de radiación y T es la temperatura, ¿cuál usaría como emisividad para el aire?

Bueno, ambos irradian, y con el tiempo llegarán al equilibrio térmico. Aunque, en su ejemplo, la conducción y la convección probablemente serán mejores medios de transferencia de calor.
Sí, entiendo que la pared irradiaría ya que tiene una emisividad, un área y una temperatura. Pero no estaba seguro de cómo aproximar la emisividad del aire, por ejemplo, si quería calcular la radiación del aire de la siguiente manera > Q_rad = E stef A*T^4, donde E es la emisividad, stef es la constante de stefan boltzmann, a es el área de radiación y T es la temperatura. ¿Qué usaría como emisividad?
A los efectos de los balances de energía planetaria, la atmósfera de la Tierra, considerada como una capa, tiene una emisividad efectiva de ~0,8.
@JonCuster para asignar una emisividad en la banda de infrarrojo térmico, necesita una capa de aire tan gruesa (y húmeda) que pueda absorber y reemitir fotones varias veces, es decir, opaca para al menos algunas longitudes de onda asociadas con k B T . Para esta pregunta, la escala de longitud es corta, por lo que probablemente no pueda usar esas suposiciones, por lo que probablemente no se aplique el concepto de emisividad.
@OliverLines Ajusté su título y volví a mover su comentario a su pregunta. Eche un vistazo para asegurarse de que se siente cómodo con él y siéntase libre de editar más.
@uhoh: quizás estemos dividiendo los cabellos aquí, pero dado que la masa de aire emitirá (y absorberá) radiación, tampoco sería apropiado asignar una emisividad de cero. Tuve cuidado en mi segundo comentario de usar emisividad 'efectiva'...
@uhoh, estoy contento con la forma en que lo editaste, gracias.

Respuestas (1)

En condiciones familiares (SATP y similares), es normal suponer que los gases no participan en la transferencia de energía radiativa. A temperaturas más altas (p. ej., en la combustión), hay algo de radiación, pero nuevamente es normal suponer que esto es insignificante a menos que la llama esté llena de hollín (las partículas de hollín son radiadores mucho más efectivos que los gases). Como se ha señalado en los comentarios, la transferencia de calor por convección entre el gas y las paredes es mucho más significativa que la radiación, suponiendo que su sistema no sea exótico de alguna manera (es decir, no sea astronómicamente grande, no sea fenomenalmente caliente, no es infinitamente aislante...).

Básicamente: no deberías usar una emisividad en esta situación porque el modelo más apropiado es q radical = 0 .

Calculando la transferencia de calor por radiación entre el aire y las paredes, ¿qué usar para la emisividad del aire?
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