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Energia: do Sol para a Terra O Sol é a mais potente fonte energética na proximidade da Terra.O Sol é a mais potente fonte energética na proximidade da.

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1 Energia: do Sol para a Terra O Sol é a mais potente fonte energética na proximidade da Terra.O Sol é a mais potente fonte energética na proximidade da Terra. A energia por ele libertada é transportada até à Terra sob a forma de radiação electromagnética, de uma forma genérica, sob a forma de “luz”.A energia por ele libertada é transportada até à Terra sob a forma de radiação electromagnética, de uma forma genérica, sob a forma de “luz”.

2 Existem diferentes radiações electromagnéticas, sendo o seu conjunto designado por espectro electromagnético

3 Algumas destas radiações são bem nossas conhecidas do quotidiano O que têm de comum as várias radiações e o que as diferencia?

4 As radiações electromagnéticas são explicadas com base em dois modelos: 1.Ondulatório, em que se reconhece uma semelhança entre a sua propagação e a das ondas mecânicas, como sejam as ondas à superfície de um lago; 2. Corpuscular, em que se admite que a radiação é formada por pequenos corpúsculos de luz, que Einstein designou por fotões.

5 O número de ciclos realizados por unidade de tempo é designado por frequência, υ ou f, cuja unidade no SI é o hertz (Hz), ou seja ciclo por segundo. A distância entre dois pontos na mesma fase de vibração (perturbação) designa-se por comprimento de onda, λ, cuja unidade no SI é o metro (m). Numa onda que se propaga ao longo duma mola, onda mecânica, a mola desloca-se para cima e para baixo relativamente ao ponto de equilíbrio, retomando a sua posição inicial. Esse movimento constitui um ciclo da onda..

6 Também numa onda electromagnética (radiação) há uma grandeza que “oscila” entre dois valores limite, permitindo definir um ciclo para a radiação e consequentemente uma frequência. A frequência duma radiação electromagnética é a grandeza distintiva duma radiação. Ela é independente do meio em que a radiação se propaga. Também para as radiações electromagnéticas se pode definir um comprimento de onda, que se relaciona com a frequência da radiação através da expressão Em que c é a velocidade da luz no vazio: 3,0x10 8 m/s

7 Note-se que do conjunto de radiações com frequências distintas, o olho humano só é sensível a uma estreita gama de frequências : CorComprimento de onda(nm)frequência(10 12 Hz) Vermelho Amarelo Verde Azul Violeta Laranja

8 Qual a energia transportada por uma radiação electromagnética? A resposta a esta questão socorre-se essencialmente do modelo corpuscular. De acordo com este modelo, cada corpúsculo de luz, fotão, transporta um quantum de energia dada pela expressão em que h é a constante de Planck = 6,626 x J s A energia transportada por um feixe de radiação monocromática é sempre um número inteiro de quanta  n.h.E 

9 Balanço energético da Terra A temperatura média do globo Terrestre (Terra + atmosfera) varia muito pouco ao longo de um largo nº de anos, apesar da incidência solar não ser a mesma em todo o globo e não ser igual ao longo de um ano. O Balanço energético resulta da aplicação da Lei da conservação da Energia P rad.proveniente do sol = P rad. emitida pelo globo terrestre Constante Solar (S) é a potência da radiação solar que incide perpendicularmente no topo da atmosfera por cada metro quadrado. S = 1370 W/m 2

10 Nem toda a radiação solar que atinge o topo da atmosfera atinge a superfície da Terra Parte dela é absorvida (termosfera (UV-C) e estratosfera (UV-B)) e diz-se que a atmosfera é opaca a essas radiações. Parte dela é reflectida no topo da atmosfera para o espaço

11 Nem toda a radiação solar que atinge o topo da atmosfera atinge a superfície da Terra Outra parte é transmitida e chega à superfície da Terra. Diz-se que a atmosfera é transparente a essas radiações – janelas atmosféricas E total da rad. inc. = E rad. absorvida + E rad. reflectida + E rad. transmitida 1 = α + ρ + τ As fracções de energia que são absorvidas (α), reflectidas (ρ) e transmitidas (τ) dependem das propriedades do corpo e da frequência da radiação

12 Albedo A radiação solar incidente que é reflectida na atmosfera, nas nuvens e na superfície da Terra constitui o albedo do planeta Só 25% é radiação directa do Sol 26% é radiação reflectida e dispersa pelas nuvens e atmosfera

13  APSA pág. 50 exercícios 1 a 3 Exercícios 1 a 8, pág. 52 e 53


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