A Terra reflete aproximadamente 38,0 % da luz solar incidente a partir das nuvens e superfície. (a) Dado que a intensidade da radiação solar no topo da atmosfera é de 1370 W / m^2, encontre a pressão de radiação na Terra, em Pascal, num local onde o Sol está diretamente acima. (b) Indique como esta quantidade se compara com a pressão atmosférica normal na superfície da Terra, que é de 101 kPa .

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre quanta luz solar a Terra reflete e nos pede para calcular a pressão de radiação na Terra, além de compará-la com a pressão atmosférica normal. A matéria envolve conceitos de radiação solar e pressão exercida pela luz. Vamos precisar saber a intensidade da radiação solar no topo da atmosfera e a porcentagem que a Terra reflete.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é pressão de radiação. Quando a luz incide sobre um objeto, ela exerce uma pressão devido à transferência de momento. Se a luz é refletida, a pressão é maior do que se fosse apenas absorvida. A fórmula para a pressão de radiação refletida é:
P = 2Ic times R
onde:
  • é a pressão de radiação,
  • é a intensidade da radiação solar,
  • é a velocidade da luz ( ),
  • é a fração de reflexão (albedo).

Passo 3

Segundo o enunciado, a intensidade da radiação solar no topo da atmosfera é P = 2 times 1370 , W/m^23 times 10^8 , m/s times 0,38 e a Terra reflete 38,0% dessa luz, ou seja, . Vamos substituir esses valores na fórmula:

Passo 4

Vamos calcular passo a passo. Primeiro, multiplicamos 2 por 1370:
2 times 1370 = 2740 , W/m^2
Depois, dividimos por 27403 times 10^8 = 9,13 times 10^-6 , Pa :
9,13 times 10^-6 , Pa times 0,38 approx 3,47 times 10^-6 , Pa
Agora, multiplicamos pelo albedo:

Passo 5

Então, a pressão de radiação na Terra, num local onde o Sol está diretamente acima, é aproximadamente .

Passo 6

Agora, vamos comparar essa pressão com a pressão atmosférica normal na superfície da Terra, que é 3,47 times 10^-6 , Pa101 times 10^3 , Pa approx 3,43 times 10^-11 ou .
Dividindo a pressão de radiação pela pressão atmosférica:

Resposta

A pressão de radiação na Terra é aproximadamente . Comparada à pressão atmosférica normal de , a pressão de radiação é cerca de vezes menor, ou seja, insignificante em relação à pressão atmosférica.

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