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

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.

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 ( = 1)e

1.1.2. Lei de Stefan - Boltzmann

4ATP • = 1e , para um corpo negro (absorve e emite o máximo de

radiação)• = 0, e para um corpo

completamente reflector (não absorve nem emite radiação)Potência

total emitida (W)

Emissividade do

materialConstante de Stefan-Boltzmann

Área da superfície

Temperatura (K)

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.

1.1.2. Lei do deslocamento de Wien

Tmáx

310898,2

• 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;

Quanto maior a temperatura dum corpo, menor será o comprimento de onda da radiação com intensidade

máxima que ele emite;

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;

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.