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Equações
$\displaystyle\frac{ dQ }{ dt }= \epsilon \sigma S T ^4$
dQ / dt = e * s * S * T ^4
$ q = \epsilon \sigma ( T_c ^4- T_e ^4)$
q = e * s *( T_c ^4- T_e ^4)
ID:(15331, 0)
Radiação
Descrição
Partículas carregadas que oscilam deslocam o campo elétrico ao seu redor, gerando assim oscilações eletromagnéticas. Em nosso mundo, essas oscilações são conhecidas como radiação e, dependendo da sua frequência ou comprimento de onda, podem se manifestar como calor, luz ou ondas de rádio.
Para a partícula em questão, a emissão de radiação corresponde a uma perda de energia, e, portanto, a uma perda de calor. Da mesma forma, quando a partícula absorve radiação do campo eletromagnético circundante, sua energia aumenta, levando a um aumento na temperatura.
ID:(204, 0)
Lei de Stefan Boltzmann
Equação
Se um objeto possui temperatura (energia), seus átomos se movem (deslocam, oscilam). Se esse movimento envolve o deslocamento de cargas, ele gera campos elétricos, o que corresponde à emissão de radiação.
A radiação emitida está diretamente relacionada à temperatura absoluta elevada à quarta potência:
| $\displaystyle\frac{ dQ }{ dt }= \epsilon \sigma S T ^4$ |
onde $S$ é a superfície que irradia, $\sigma$ é a constante de Stefan-Boltzmann ($4,87E-8 kcal/h m^2K^4$ ou $5,67E-8 J/s m^2K^4$), $\epsilon$ é a emissividade e $T$ é a temperatura absoluta.
A emissividade é um fator que depende da condição da superfície, sua rugosidade, e pode variar entre 0 e 1, geralmente caindo na faixa de 0,6 a 0,9.
ID:(3198, 0)
Equilíbrio radiativo
Equação
Não apenas nós emitimos radiação, mas também o ambiente ao nosso redor o faz. Isso significa que também recebemos radiação, o que implica que o ambiente externo também contribui para nos aquecer. Ambos os ambientes emitem radiação de acordo com a lei de Stefan-Boltzmann:
| $\displaystyle\frac{ dQ }{ dt }= \epsilon \sigma S T ^4$ |
Portanto, o equilíbrio total é calculado subtraindo o que recebemos do que emitimos. Se o sinal for negativo, estamos perdendo calor, e se for positivo, estamos ganhando calor. Se a temperatura externa for $T_e$ e a do corpo for $T_c$, o equilíbrio será o seguinte:
Portanto, se as temperaturas do corpo e do ambiente forem iguais, não há radiação líquida, o que significa que o que emitimos é compensado pelo que absorvemos.
| $ q = \epsilon \sigma ( T_c ^4- T_e ^4)$ |
ID:(3199, 0)
Como funciona um radiador
Imagem
Os radiadores são aquecidos usando água que é aquecida em uma caldeira central e circulada pelo sistema de aquecimento. A água aquecida aquece o metal dos radiadores, que, por sua vez, aquece o ar ao redor por convecção, criando calor no ambiente. Eles também emitem radiação infravermelha, que pode ser capturada fotograficamente, como ilustrado na seguinte imagem:
ID:(11196, 0)
0
Video
Vídeo: Radiação Térmica