Intensidade (transferência de calor)

No campo da transferência de calor, intensidade de radiação $I$ é a medida da distribuição de fluxo de calor radiante por unidade de área e ângulo sólido, em uma direção em particular, definida de acordo a

dq=I\,d\omega \,\cos \theta \,dA

onde

$dA$ é a área da fonte infinitesimal
$dq$ é a transferência de calor saindo da área $dA$
$d\omega$ é o ângulo sólido subentendido pela área de 'alvo' (ou 'abertura') infinitesimal $dA_{a}$
$\theta$ é o ângulo entre o vetor normal da área da fonte e a linha de vista entre as áreas fonte e alvo.

Unidades típicas da intensidade são W·m^-2·sr^-1.

Intensidade pode algumas vezes ser chamada radiança, especialmente em outros campos de estudo.

O poder emissivo de uma superfície pode ser determinado por integração da intensidade da radiação emitida ao longo de um hemisfério em torno da superfície:

q=\int _{\phi =0}^{2\pi }\int _{\theta =0}^{\pi /2}I\cos \theta \sin \theta d\theta d\phi

Para emissores difusos, a intensidade da radiação emitida é a mesma em todas as direções, com o resultado que

E=\pi I

O fator $\pi$ (que realmente deve ter as unidades de esferorradianos) é resultado do fato de que a intensidade é definida para excluir o efeito do fator de vista reduzido em grandes valores $\theta$ ; note-se que o ângulo sólido que corresponde a um hemisfério é igual a $2\pi$ esferorradianos.

Intensidade espectral $I_{\lambda }$ é a medição da intensidade espectral correspondente; em outras palavras, a intensidade como uma função do comprimento de onda.

Referências

Lienhard and Lienhard, A heat transfer textbook, 3rd Ed, 2008 (available for free online)
J P Holman, Heat Transfer 9th Ed, McGraw Hill, 2002.
F. P. Incropera and D. P. DeWitt, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 4th Ed, Wiley, 1996.

Ver também