Embed Size (px)
Citation preview
16/03/2015 Dulce Campos 2
16/03/2015 Dulce Campos 3
Espetro de emissão de corpo negro a diferentes temperaturas
16/03/2015 Dulce Campos 4
Espetro de emissão do Sol
Cor verde
16/03/2015 Dulce Campos 5
Espetro de emissão térmica de corpo negro (310K (36ºC)) e de um corpo com a temperatura média da Terra (288K (15ºC))
16/03/2015 Dulce Campos 6
Compare as figuras e faça uma estimativa dos c.d.o. Para os quais a emissão é máxima para corpos como o Sol e o corpo
humano.
A escala horizontal é muito diferente. No gráfico do Sol a emissão na região do visível é muito estreita e ocorre para um c.d.o. Máximo de 500nm e no corpo
humano e Terra para um máximo16/03/2015 Dulce Campos 7
Equilíbrio térmico da Terra – Lei Zero da Termodinâmica
16/03/2015 Dulce Campos 8
16/03/2015 Dulce Campos 9
Interpretação microscópica e macroscópica
16/03/2015 Dulce Campos 10
A Temperatura permite dizer de forma rigorosa o que é frio e o que é quente
Principio experimental
Lei Zero da Termodinâmica
16/03/2015 Dulce Campos 11
16/03/2015 Dulce Campos 12
Balanço energético da Terra
As taxas de absorção e emissão são iguais(energias absorvidas ou emitidas por unidade de tempo e unidade de área)
16/03/2015 Dulce Campos 13
Se aplicar-mos a lei de Stefan-Boltzmann ao corpo e vizinhança
𝑰 = 𝜺𝝈𝑻𝟒
𝑰′ = 𝜺𝝈𝑻′𝟒
△ 𝐼 = 𝜀𝜎 (𝑇4-𝑇′4
)(energia emitida- energia absorvida)
Balanço energético da Terra
16/03/2015 Dulce Campos 14
Equilíbrio Térmico com a vizinhança
O corpo não ganha nem perde energia, apesar de continuar a emitir e a absorver radiação
△ 𝑰 = 0
Balanço energético da Terra
16/03/2015 Dulce Campos 15
Como se explica que a Terra esteja praticamente em equilíbrio térmico?
Balanço energético da Terra
16/03/2015 Dulce Campos 16
Só 70% da energia é absorvida pela Terra e esse valor era de
1,23 x1017 J/s
Esta energia distribui-se por toda a superfície da Terra cuja área é
dada por A = 4πR2
Sendo R=6,38x106 m
Temos A= 5,12 x 1014 m2
Logo a energia recebida pela Terra por unidade de tempo e
unidade de área é
1,23 × 1017
5,12 × 1014= 240𝑊/𝑚2
Energia Recebida pela Terra
Balanço energético da Terra
16/03/2015 Dulce Campos 17
Energia Emitida pela Terra
𝑰 = 𝝈𝑻𝟒
240𝑊/𝑚2
Energia pode ser calculada a partir da Lei S-B, supondo
a Terra como um corpo negro e a energia da sua
vizinhança de 0K
△ 𝐼 = 𝜀𝜎 (𝑇4-𝑇′4
)
Balanço energético da Terra
16/03/2015 Dulce Campos 18
Balanço energético da Terra
O que está mal nos raciocínio que fizemos?
16/03/2015 Dulce Campos 19
Balanço energético da Terra
1- a temperatura do espaço não é 0K mas sim de, aproximadamente 3K. Isto significa que também está
a emitir energia;
2- não consideramos o efeito de estufa.
16/03/2015 Dulce Campos 20
16/03/2015 Dulce Campos 21
