Processos e propriedades radiativas. Propriedades radiativas de superfícies

Documentos relacionados
Transferência de energia sob a forma de calor

Enunciados de problemas de radiação e de permutadores de calor de Incropera e De Witt 5ª Edição

FCTA 4 TROCAS TÉRMICAS ENTRE O MEIO E AS EDIFICAÇÕES 4.1 FECHAMENTOS TRANSPARENTES

COMPORTAMENTO TÉRMICO DA CONSTRUÇÃO

Unidade 1 Energia no quotidiano

Estrutura da Matéria II. Stefan-Boltzmann

Como o material responde quando exposto à radiação eletromagnética, e em particular, a luz visível.

ÓPTICA. Conceito. Divisões da Óptica. Óptica Física: estuda os fenômenos ópticos que exigem uma teoria sobre a natureza das ondas eletromagnéticas.

3 conversão térmica da energia solar ÍNDICE

BALANÇO ENERGÉTICO. Energia do Sol para a Terra º FQA Marília Peres

TEORIA INFRAVERMELHO

Teste da eficiencia da película protetora (insulfilm) em veículos automotores

A luz propaga-se em linha recta e radialmente em todas as direcções sempre que a velocidade de propagação for constante.

OBJECTIVOS DA DISCIPLINA CORPO DOCENTE

ONDULATÓRIA. Neste capítulo vamos definir e classificar as ondas quanto à sua natureza e estudar alguns fenômenos ondulatórios.

O Polarímetro na determinação de concentrações de soluções

Introdução aos Sistemas de Informação Geográfica

Fenómenos Ondulatórios. Reflexão, refracção, difracção

Termometria Infravermelha Teoria Básica

Problemas de Termodinâmica e Estrutura da Matéria

Cor e frequência. Frequência ( ) Comprimento de onda ( )

Aula 1 Professor Waterloo Pereira Filho Docentes orientados: Daniela Barbieri Felipe Correa

SENSORIAMENTO REMOTO. Revisão de conteúdo. Prof. Marckleuber

Prof. Helena Fonte arquivo particular.

Fundamentos de Engenharia Solar. Racine T. A. Prado

Radiação Solar como forçante climática

Termômetros de Radiação. Prof. Valner Brusamarello

ÓPTICA GEOMÉTRICA PREGOLINI

SECRETARIA DE SEGURANÇA PÚBLICA/SECRETARIA DE EDUCAÇÃO

Volume 8 óptica. Capítulo 49 Espelhos Planos

O olho humano permite, com o ar limpo, perceber uma chama de vela em até 15 km e um objeto linear no mapa com dimensão de 0,2mm.

Radiografias: Princípios físicos e Instrumentação

15/09/ PRINCÍPIOS DA ÓPTICA O QUE É A LUZ? A luz é uma forma de energia que não necessita de um meio material para se propagar.

Sensoriamento Remoto aplicado ao Monitoramento Ambiental

SOLAR OVEN. Eco-Cook in Mouraria. Introdução à Engenharia Mecânica Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica

Vidros de controle solar

AUMENTO DO EFEITO ESTUFA ATRAVÉS DO USO DE FILMES EM SUPERFÍCIES DE VIDRO

Módulo VI Luz e Príncipios da Óptica Geométrica

cü Çv Ñ Éá wt Ñà vt y á vt

Primeira Série de Física de Partículas

Sol. O Balanço de Energia do Planeta

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO-UFES / DEPT. DE ENGENHARIA RURAL / SENSORIAMENTO REMOTO

Resolução Comentada Unesp

7º Simpósio de Ensino de Graduação

defi departamento de física

Visão humana. Guillermo Cámara-Chávez

GNE 109 AGROMETEOROLOGIA Características Espectrais da Radiação Solar

são aplicadas num objeto cuja massa é 8,0 kg, sendo F» 1 mais intensa que F» 2

O que é LUZ? SENAI - Laranjeiras. Espectro Eletromagnético. Fontes de luz 14/01/2013. Luminotécnica 40h

Radiação. Grupo de Ensino de Física da Universidade Federal de Santa Maria

DISCIPLINA EFEITOS BIOLÓGICOS DA RADIAÇÕES NÃO IONIZANTES 1º. QUADRIMESTRE DE 2012

1- Fonte Primária 2- Fonte Secundária. 3- Fonte Puntiforme 4- Fonte Extensa

Capítulo 21. Vidros. Eduvaldo Paulo Sichieri - USP São Carlos Rosana Caram - USP São Carlos Joaquim Pizzutti dos Santos -UFSM

A Mecânica Quântica nasceu em 1900, com um trabalho de Planck que procurava descrever o espectro contínuo de um corpo negro.

SENSORES REMOTOS. Daniel C. Zanotta 28/03/2015

Redes de Computadores (RCOMP 2014/2015)

Capítulo 5 Distribuição de Energia e Linhas Espectrais

1. Analisa a seguinte imagem e responde às questões que se seguem:

GOVERNO DO ESTADO DE MATO GROSSO DO SUL SECRETARIA DE ESTADO DE EDUCAÇÃO CENTRO DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL EZEQUIEL F. LIMA ATERRAMENTO E BLINDAGEM

Ficha Formativa Energia do Sol para a Terra

Óptica. Estudo da luz, como sendo a onda eletromagnética pertencentes à faixa do espectro visível (comprimento de 400 nm até 700 nm).

Vantagens da Instalação de Painéis Solares de Tubos de Vácuo

CONSTANTE DE PLANCK 739EE

ENSINO FUNDAMENTAL - CIÊNCIAS 9º ano- UNIDADE 4 - CAPÍTULO 2. questão347. Um objeto verde absorve ou reflete a luz verde?

Desempenho Térmico de edificações

Treinamento IMPERGEL PU

Atividade de Reforço2

a) I b) II c) III d) IV e) V

INFORMAÇÃO EXAME DA PROVA DE INGRESSO PARA AVALIAÇÃO DE CAPACIDADE PARA FREQUÊNCIA DO ENSINO SUPERIOR DOS MAIORES DE 23 ANOS 2015/2016

Tem uma aparência translúcida ou encontra-se na fase gasosa (ex. gases de combustão) Requer medições de temperatura rápidas e frequentes.

Biofísica Bacharelado em Biologia


Protecção Ocular e Facial

Síntese de Imagens de Alta Fidelidade

MEDIÇÕES DE REFLETÂNCIA ATRAVÉS DO ESPECTRÔMETRO PORTÁTIL ALTA II

Controle Primário rio do tempo e do clima

4. Medição de Irradiância. 4.1 Introdução

Protótipos: Conversão Fotovoltaica de Energia Solar

AUT 270 AULA 2 DESEMPENHO AMBIENTAL DA COBERTURA DA FAUUSP: CONFORTO TÉRMICO E ILUMINAÇÃO NATURAL

O primeiro forno de microondas O inventor do forno de microondas INTRODUÇÃO MICROONDAS: Microondas PROCESSAMENTO DE ALIMENTOS POR MICROONDAS

Condução. t x. Grupo de Ensino de Física da Universidade Federal de Santa Maria

Classificação das fontes Todos os corpos visíveis são fontes de luz e podem classificar-se em primária ou secundária.

DRIFRAÇÃO DE RAIOS-X

Turma: 2201 Turno: Manhã Professor: Douglas Baroni

Conceitos Básicos de Fibra Óptica (Módulo I)

Integrou a equipe do Teleco para contribuir na área de Sistemas de Telecomunicações Fotônicos.

1. Introdução. 2. Fontes de luz. Óptica geométrica

2 Células solares semicondutoras

Como realizar um exame com o sistema TEB ECGPC:

Análise de Circuitos com Díodos

código AGRUPAMENTO DE ESCOLAS D. DOMINGOS JARDO Direção Regional de Educação de Lisboa

Solar Térmico: Uso de paineis solares para águas quentes sanitárias. Luis Roriz

Ondas - 2EE 2003 / 04

Reflexão. A reflexão ocorre quando a luz incide sobre a superfície de separação entre dois meios com propriedades distintas.

Exemplo da Importância do Sistema Metrológico na Área de P&D

INTRODUÇÃO À ÓPTICA GEOMÉTRICA 411EE

AGRUPAMENTO DE CLARA DE RESENDE COD COD

A influência das. lâmpadas na gravação

DESENVOLVIMENTO E APLICAÇÕES DE SOFTWARE PARA ANÁLISE DO ESPECTRO SOLAR

SUBÁREA DE FÍSICA E QUÍMICA PLANEJAMENTO ANUAL PARA A DISCIPLINA DE FÍSICA 2ª SÉRIE DO ENSINO MÉDIO Identificação e Conteúdo Programático

Transcrição:

ε θ, Processos e propriedades radiativas. Propriedades radiativas de superfícies Emissividade de uma Superfície ntroduzindo uma propriedade específica, (a emissividade), a radiação emitida por uma superfície pode ser determinada, o que contrasta com o seu comportamento ideal como corpo negro à mesma temperatura. A definição de emissividade depende de estarmos interessados em calcular o carácter direccional e/ou espectral da radiação emitida, em contraste com médias em todas as direcções (radiação hemisférica) e/ou em todos os comprimentos de onda (total). A emissividade espectral directional : (, θ, φ, T ), e (, θφ,, T) (, T), b A emissividade espectral hemisférica (uma média direccional): ε (, T) 2π π / 2 E 0 0, e (, T ) = 2π π / 2, b, b, θφ,, T cosθsinθdθdφ E, T, T cosθ sinθdθdφ

Processos e propriedades radiativas. Propriedades radiativas de superfícies A emissividade total hemisférica (uma média direccional e espectral): ε ( T ) b 0 b ( T) E, E T ε,, T d, = E T E T Valores típicos da emissividade total normal : b Com um boa de aproximação, a emissividade hemisférica é igual à emissividade normal: ε = ε n Notas: Baixas emissividades dos metais polidos e crescente emissividade de metais não polidos e superfícies oxidadas. Emissividades comparativamente elevadas dos não condutores.

Processos e propriedades radiativas. Propriedades radiativas de superfícies Variações espectrais típicas ε, Notar decréscimo de n com o aumento de para metais e comportamento diferente dos não metais Variações de temperatura típicas : Porque é que ε n aumenta com o aumento de para o tungsténio e não aumenta para o óxido de alumínio?

Absorção, reflexão e transmissão: resposta à radiação incidente Pode haver 3 respostas de um meio semi transparente à irradiação: Reflexão pelo meio ( G, ref ). Absorção pelo meio ( G, abs ). Transmissão através do meio ( G, tr ). Balanço de Radiação G = G + G + G, ref, abs, tr Contrastando com o que se disse para meios semitransparentes, efeitos volumétricos, a resposta de um material opaco à irradiação é governado por fenómenos superficiais e G, tr = 0. G = G + G + G, ref, abs, tr O comprimento de onda da radiação incidente e a natureza do material determinam se o material é semitransparente ou opaco. O vidro e a água são semitransparentes ou opacos?

Absorção, reflexão e transmissão: resposta à radiação incidente A menos que um material opaco esteja a uma temperatura suficientemente alta para emitir radiação visível, a sua cor é determinada pela dependência espectral da reflexão em resposta à irradiação visível. O que se pode dizer sobre a reflexão de uma superfície branca? E sobre uma negra? Porque é que as folhas são verdes?

α Absorsividade de uma superfície opaca A absorsividade espectral direccional, desprezando dependência de T: α θ, (, θ, φ),, i abs, i A absorsividade espectral hemisférica : (, θφ, ) (, θφ, ) i G α, θ, φ, θ, φ cosθ sinθdθdφ 2π π / 2, abs 0 0, θ, = 2π π / 2, i G, θ, φ cosθ sinθdθdφ Se a radiação for difusa, em que é que se simplifica o resultado anterior? E se a superfície for difusa? A absorsividade total hemisférica : G abs o α G d α = G G d Se a irradiação for de corpo negro, como se escrevem as equações anteriores? A absorsividade é aproximadamente independente da temperatura da superfície, mas se a irradiação for de corpo negro, porque é que α depende da temperatura do corpo negro? 0

ρ Reflectividade de uma superfície opaca A reflectividade espectral direccional, desprezando dependência de T: ρ θ, (, θ, φ),, iref, i (, θφ, ) (, θφ, ) A absorsividade espectral hemisférica : i (, θ, φ) 2π π / 2, ref θ,, G ρ θφ,, θφ,, cosθsinθdθdφ = G Se a radiação for difusa, em que é que se simplifica o resultado anterior? E se a superfície for difusa? A reflectividade total hemisférica : 0 G abs 0 ρ G d ρ = G G d, i Condições limitativas de reflexão difusa e espectral. Superfícies polidas e rugosas.

Reflectividade de uma superfície opaca Notar forte dependência de ρ and α = 1 ρ de on. A neve é uma substância muito reflectora? E a tinta branca?

Transmissividade A transmissividade espectral hemisférica,desprezando dependência de T: τ G G, tr ( ) Notar que a pequenos e elevados comprimentos de onda há mudança de condições de semitransparente para opaco Para um meio semitransparente, ρ + α ρ + α + τ = 1 A reflectividade total hemisférica : + τ = 1 Para um meio opaco, 0 0 ( ) ( ) G tr G, tr d τ = G G d ρ + α ρ + α = 1 = 1

Lei de Kirchhoff A Lei de Kirchhoff estabelece que a emissividade total hemisférica de uma superfície é igual à sua absorsividade total hemisférica : ε = α Contudo, as condições associadas à sua derivação são muito restritivas: A irradiação da superfície corresponde à emissão de um corpo negro à mesma temperatura do corpo. Ainda assim, a lei de Kirchhoff pode aplicar-se às propriedades espectrais direccionais sem restrições: ε = α, θ, θ Porque é que não há restrições ao uso da equação anterior?

Com Supefícies difusas/cinzentas ε 2π π / 2 0 0 θ, = 2π π / 2 e 2π π / 2 θ,, i α = 2π π / 2, i ε cosθsinθdθdφ cosθ sinθdθdφ α cosθ sinθdθdφ cosθ sinθdθdφ Em que condições se pode igualar ε to α? Com 0 E, b ε = E ( T) ε d e b 0 αg d α = G Em que condições se pode igualar ε to α? Condições associadas com a hipótese de superfície cinzenta