Termodinâmica - Leis Conceito Radiação

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Bioclimatologia Termodinâmica Parte da física que estuda a tran energia em trabalho e vice e versa. Conceitos ntal!ia Conte"do total de energia de um sistema ntro!ia nergia inca!a# de reali#ar trabalho $eis %& $ei da Termodinâmica ' energia n(o !ode ser criada ou destru transformada. )& $ei da Termodinâmica s!ontaneamente* a energia + transferid com maior conte"do energ+tico !ara o co menor conte"do energ+tico.

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Vamo que vamo

Transcript of Termodinâmica - Leis Conceito Radiação

Quando a radiao trmica incide sobre uma superfcie parte dessa radiao incidente (I) pode ser refletida (Ir), absorvida(Ia) e transmitida (It)

(Bioclimatologia Termodinmica

Parte da fsica que estuda a transformaes da energia em trabalho e vice e versa.

Conceitos

Entalpia

Contedo total de energia de um sistema Entropia Energia incapaz de realizar trabalho

( Leis 1 Lei da TermodinmicaA energia no pode ser criada ou destruda apenas transformada. 2 Lei da Termodinmica

Espontaneamente, a energia transferida do corpo com maior contedo energtico para o corpo com menor contedo energtico.(Termodinmica Aplicada Para que haja troca de calor necessrio que haja variao na da energia nos corpos que compem o sistema.

Toda troca de calor envolve transferncia de energia. O calor sensvel ocorre quando a transferncia de energia implica em variao da temperatura dos corpos.

Corpos que estejam em temperatura diferentes trocam calor, os mais quentes sedem calor para os mais frios.

O calor latente ocorre quando a transferncia de energia implica na mudana no estado de agregao das molculas da gua, sem ocorrer mudana na temperatura do sistema.

(Mecanismos de Trocas Trmicas Podemos definir dois tipos de trocas trmicas:

As Trocas Secas envolvem a variao na temperatura, logo envolvem o Calor Sensvel. Ex: Radiao, Conduo e Conveco.

As Trocas midas envolvem na mudana no estado de agregao das molculas da gua sem ocorrer variao na temperatura, logo envolvem o Calor Latente.

Ex: Condensao e Evaporao.

Fonte: (NS 1989)Radiao A radiao o mecanismo de troca de calor entre dois ou mais corpos atravs de ondas eletro-magnticas que se encontre em temperaturas diferentes.

A onda trmica gerada porque os tomos e as molculas de todo os corpos apresentam energia interna e transformam parte em energia radiante.

No h necessidade de meio para a propagao da energia, acontecendo na ausncia de meio ou vcuo.

A quantidade de energia e as caractersticas da energia radiante entre dois corpos dependem:

Da natureza

Do arranjo microscpio

Da temperatura absoluta

O meio que separar os corpos deve permitir a passagem de ondas radiantes emitidas por eles e o ar (diatrmano, no absorve nem emite energia radiante).

Quando a energia passa atravs do vcuo, a energia radiante emitida por determinada superfcie atinge a velocidade da luz, 300.000km/s.

A emisso quantificada em funo do comprimento de onda.

(e) O comprimento de onda usado para classific-las e definido pela distncia entre dois mximos sucessivos de ondas (). dado em m (10-6 m). O Sol um emissor de ondas curtas, na faixa de 0,3 a 3,0 m com e (mximo energia emitida) de 0,5 m. Todos os corpos do ambiente que estejam em baixa temperatura (300K) so emissores de energia radiante de ondas longas com e de 10 m.

Quando a radiao trmica incide sobre uma superfcie parte dessa radiao incidente (I) pode ser refletida (Ir), absorvida (Ia) e transmitida (It).

-Refletividade (() a frao da radiao incidente refletida pela superfcie (Ir/I)-Absortividade (() corresponde frao da radiao incidente absorvida pela superfcie atingida (Ia/I) -Transmissividade (() corresponde frao da radiao incidente que passa atravs da superfcie atingida (It/I)

Um corpo ideal aquele que tem a capacidade de absorver toda a radiao incidente ((=1) chamado de corpo negro, porm se capaz de absorver somente parte da radiao incidente chamado de corpo cinza.

- Emissividade () a razo entre a densidade de radiao de um corpo cinza e a de um corpo negro, para as mesmas condies de determinante de fluxo.

Leis Lei de Kirchhoff:A capacidade de uma superfcie absorver a radiao a mesma de emiti-la em iguais temperaturas e igual comprimento de onda. Lei de Planck

A densidade de poder emissivo radiante de um corpo depende grandemente de sua temperatura superficial.

Ex: temperatura do Sol 6000K e da Terra 300k.

Lei de Wien A mxima emisso de um corpo negro inversamente relacionada com a temperatura absoluta de sua superfcie

O Sol emite radiao mxima de 0,5m e a Terra de 10m.

Lei de Stephan Boltzman

A emisso ou densidade de poder emissivo de uma superfcie negra igual ao produto da constante de Stephan Boltzman pela 4 potncia da temperatura absoluta.

Qrd= Ard. . F. [(. Te -4) (. Ts 4 )]

Qrd = fluxo trmico radiante, w.

Ard= rea efetiva da superfcie radiante do animal, m;

= constante de Stephan Boltzman;

F= fator de forma;

= absorvidade da superfcie do animal

Te= temperatura mdia das superfcies do ambiente, em K;

= emissividade mdia da superfcie do ambiente;

Ts= temperatura mdia das superfcies do radiante do animal, em K;

F= e/ 1+ e1(1/e2 1) A1/A2

A1 rea efetiva de radiao do animal, m

A2 rea efetiva de radiao do local onde se encontra o animal, m.e1=emissividade da superfcie do animal, adimensional;

e2=emissividade da superfcie do local onde se encontra o animal, adimensional;

Fonte: BATA & SOUZA (1997)