A irradiação em um meio semitransparente se dá a uma taxa de 520 \mathrm{~W} / \mathrm{m}^{2}. Se 160 \mathrm{~W} / \mathrm{m}^{2} da irradiação é refletida do meio e 130 \mathrm{~W} / \mathrm{m}^{2} é transmitida através do meio, determine a absortividade, refletividade, transmissividade e emissividade do meio. R. 0, 442 ; 0,308 ; 0,25 ; 0,442

Passo 1

O enunciado dá a taxa de irradiação incidente I_0 = 520\\ \mathrm{W}/\mathrm{m}^2 sobre um meio semitransparente, sendo refletida uma fração I_R = 160\\ \mathrm{W}/\mathrm{m}^2 e transmitida I_T = 130\\ \mathrm{W}/\mathrm{m}^2. Pede-se a absortividade \alpha, refletividade \rho, transmissividade \tau e emissividade \varepsilon. Para resolver, vamos usar a conservação de energia (toda a irradiação incidente é refletida, transmitida ou absorvida) e o fato de que, em equilíbrio térmico, a emissividade vale a absortividade (lei de Kirchhoff).

Passo 2

Calculamos primeiro a parte absorvida I_A pela conservação de energia:
I_A = I_0 - I_R - I_T = 520 - 160 - 130 = 230\\ \mathrm{W}/\mathrm{m}^2.
A absortividade \alpha é a fração absorvida da irradiação incidente:
\alpha = \frac{I_A}{I_0} = \frac{230}{520} \approx 0,442.

Passo 3

A refletividade \rho é a fração refletida:
\rho = \frac{I_R}{I_0} = \frac{160}{520} \approx 0,308,
e a transmissividade \tau é a fração transmitida:
\tau = \frac{I_T}{I_0} = \frac{130}{520} = 0,25.

Passo 4

Pela lei de Kirchhoff, em equilíbrio térmico a emissividade \varepsilon de um corpo iguala sua absortividade:
\varepsilon = \alpha = 0,442.

Resposta

\alpha = 0,442
\rho = 0,308
\tau = 0,25
\varepsilon = 0,442

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