Compare a potência irradiada por unidade de área pela superfície do Sol a 600 K ; da Terra a 300 K ; do lado oculto da Lua a 200 K e de uma estrela de nêutrons a 3 K . Para simplificar, considere igual a 1 a emissividade de cada superfície.
Passo 1
O enunciado pede para compararmos a potência irradiada por unidade de área (ou irradiância) de quatro superfícies consideradas “cintiladores perfeitos” (emissividade igual a 1) a diferentes temperaturas:
– Superfície do Sol a
– Terra a
– Lado oculto da Lua a
– Estrela de nêutrons a
O conteúdo principal aqui é a Lei de Stefan–Boltzmann, que relaciona temperatura e irradiância de um corpo negro.
– Superfície do Sol a
– Terra a
– Lado oculto da Lua a
– Estrela de nêutrons a
O conteúdo principal aqui é a Lei de Stefan–Boltzmann, que relaciona temperatura e irradiância de um corpo negro.
Passo 2
A Lei de Stefan–Boltzmann diz que, para um corpo negro com emissividade
, a potência irradiada por unidade de área é
onde
é a constante de Stefan–Boltzmann
Passo 3
Calcular a irradiância da “superfície do Sol” a
:
Passo 4
Calcular para a Terra a
e para o lado oculto da Lua a
:
–
–
–
Passo 5
Calcular para a estrela de nêutrons a
:
Passo 6
Montar os valores absolutos e depois normalizar em relação ao caso
:
Valores absolutos
Valores absolutos
Razões normalizadas (
)
Resposta
Irradiâncias absolutas:
Em razão ao Sol a
: