Enunciado

O que é constante solar? Como ela é usada para determinar a temperatura efetiva da superfície do Sol? Como o valor da constante solar mudaria se a distância entre a Terra e o Sol duplicasse?

Passo 1

A constante solar G s = 1.373   W / m 2 representa o fluxo de energia de radiação solar que atinge a extremidade externa da superfície da Terra, na distância média entre a Terra e o Sol.

Passo 2

Para ver como ela é utilizada vamos considerar a imagem a seguir:

A energia de radiação emitida pelo Sol é:

q ˙ r a d = 4 π R 2 σ T s o l 4

A energia de radiação que chega a uma distância L (distância Terra-Sol) é:

q ˙ r a d = 4 π L 2 G s

Como essas energias são equivalentes:

4 π L 2 G s = 4 π R 2 σ T s o l 4

E, desta forma , somos capazes de obter a temperatura efetiva do Sol, usando a constante solar.

Passo 3

Por último vamos discutir como a constante solar seria afetada se a distância Terra-Sol duplicasse. Como já discutimos a energia fornecida pelo Sol deve ser constante. Então:

q ˙ r a d = 4 π L 2 G s = c t e

c t e 4 π = L 2 G s

Se ao invés de L a distância fosse 2 L :

c t e 4 π = ( 2 L ) 2 G s ' = L 2 G s

( 2 L ) 2 G s ' = L 2 G s

4 L 2 G s ' = L 2 G s

G s ' = G s 4

Portanto, a constante G s diminuiria em quatro vezes.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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