Calcule a radiação extraterrestre,
, em Denver (latitude
), no dia 16 de dezembro, para uma superfície horizontal. Calcule a média mensal de radiação extraterrestre (
) para a superfície horizontal em dezembro.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você quer calcular a radiação extraterrestre (
) em Denver, que está na latitude de
, no dia 16 de dezembro, para uma superfície horizontal. Além disso, você também quer saber a média mensal de radiação extraterrestre (
) para a mesma superfície em dezembro. Para resolver isso, vamos usar conceitos de radiação solar e algumas fórmulas matemáticas que envolvem trigonometria.
Passo 2
Primeiro, precisamos calcular o fator de correção da distância Terra-Sol (
). Esse fator ajusta a radiação com base na posição da Terra em relação ao Sol durante o ano. A fórmula é:
onde
é o dia do ano. Como 16 de dezembro é o dia 350 do ano, substituímos na fórmula:
Passo 3
Agora, vamos calcular a declinação solar (
), que é o ângulo entre os raios do Sol e o equador terrestre. A fórmula é:
Substituindo
:
Isso significa que o Sol está abaixo do equador nesse dia.
Passo 4
Em seguida, calculamos o ângulo horário de pôr do sol (
), que nos ajuda a determinar a duração do dia. A fórmula é:
Convertendo a latitude (
) e a declinação solar para radianos:
Agora, substituindo na fórmula:
Passo 5
Com todos os valores calculados, podemos agora determinar a radiação extraterrestre (
) usando a seguinte fórmula:
Onde:
Calculando cada parte:
Resposta
A radiação extraterrestre em Denver no dia 16 de dezembro é aproximadamente 13,6 MJ/m² por dia, e a média mensal de radiação extraterrestre para dezembro é também de 13,6 MJ/m² por dia.