1. DO SOL AO AQUECIMENTO

1. 1. DO SOL AO AQUECIMENTO 1. 1. Energia – Do Sol para a Terra 1.1.2. Lei de Stefan-Boltzmann e Lei do deslocamento de Wien

2. 1.1.1. Emissão e absorção de radiação • Qualquer que seja a sua temperatura (superior a 0 K), um corpo emite energia sob a forma de radiação devido à agitação térmica das suas partículas. • De acordo com a Teoria Corpuscular, a temperatura de um corpo é uma medida da agitação térmica das suas partículas. • À radiação emitida deste modo chama-se radiação térmica. • A radiação térmica é, igualmente, radiação electromagnética: a designação “térmica” apenas caracteriza a causa que o provocou – a temperatura.

3. 1.1.2. Lei de Stefan - Boltzmann DE QUE DEPENDE A QUANTIDADE DE ENERGIA EMITIDA POR UMA SUPERFÍCIE? • Temperatura a que o corpo se encontra - T • Tendência de um corpo para emitir radiação (emissividade) - e • Área da superfície emissora - A MODELO DO CORPO NEGRO • Corpo negro – corpo ideal que absorve a quantidade máxima possível de radiação incidente. Como não reflecte, nem transmite qualquer tipo de radiação é também um emissor perfeito (e = 1)

4. 1.1.2. Lei de Stefan - Boltzmann • e = 1, para um corpo negro (absorve e emite o máximo de radiação) • e = 0, para um corpo completamente reflector (não absorve nem emite radiação) Potência total emitida (W) Temperatura (K) Emissividade do material Área da superfície Constante de Stefan-Boltzmann

5. 1.1.2. Lei do deslocamento de Wien • Os corpos não emitem com a mesma intensidade todos os comprimentos de onda. • Absorvem radiação de acordo com o seu factor de absorção; • Emitem radiação de todas as frequências, de acordo com a sua temperatura, embora umas com mais intensidade que outras; • Os corpos apresentam “cores” diferentes conforme a temperatura a que se encontram.

6. 1.1.2. Lei do deslocamento de Wien Quanto maior a temperatura dum corpo, menor será o comprimento de onda da radiação com intensidade máxima que ele emite; • Terra (300K) – emite fundamentalmente na gama do IV; • Sol (6000K) – emite fundamentalmente na zona do visível, mais propriamente na zona do amarelo; • Corpo a 800ºC emite radiação visível, apresentando uma cor vermelha, embora a maior parte da energia emitida pertença à região dos IV;

7. 1.1.1. Emissão e absorção de radiação • O poder absorvente de um corpo depende da frequência da radiação incidente, da temperatura a que o corpo se encontra e da natureza da superfície; • Em simultâneo com o processo de absorção, ocorre o processo de emissão de energia, o que permite aos corpos estar em equilíbrio térmico com a vizinhança;

8. 1.1.1. Emissão e absorção de radiação • Uma superfície negra é boa absorvedora e também boa emissora de radiação (incluindo radiação visível) – 97% de absorção e emissão; 3% de reflexão; • Uma superfície clara é também boa absorvedora e emissora de radiação, embora não absorva na zona do visível – 95% de absorção e emissão; 5 % de reflexão; • Uma superfície espelhada é boa reflectora de radiação e, consequentemente, má absorvedora e má emissora de radiação – 90% de reflexão; 10 % de absorção e emissão; Usam-se roupas escuras no Inverno. Usam-se roupas claras no Verão. Não são estéticas nem viáveis de fabricar, mas seriam ideais no Verão.