Exercícios de Introdução à Radiação - Lista de Exercícios Resolvida

(Adaptada) Estime a fração da emissão solar que se encontra nas seguintes regiões espectrais: ultravioleta , visível e infravermelha . Considere a temperatura do Sol como .

Considerar um corpo cúbico de a suspenso no ar.

Considerando que o corpo se aproxima de um corpo negro, determinar a taxa na qual o cubo emite energia por radiação, em , e a potência emissiva do corpo negro espectral no comprimento de onda de .

O vidro de uma janela de de espessura transmite 90% da radiação entre e e é essencialmente opaco à radiação em outros comprimentos de onda.

Determinar a taxa de radiação emitida através de uma janela de vidro de a partir de fontes de corpo negro a e .

Uma lâmpada incandescente deve emitir pelo menos 15% de sua energia em comprimentos de onda mais curtos que .

Determinar a temperatura mínima na qual o filamento da lâmpada deve ser aquecido.

Câmeras de imagens térmicas têm detectores de radiação que são sensíveis a uma região espectral e fornecem imagens em preto e branco ou coloridas com sombreados para indicar diferenças relativas de temperaturas na cena.

As imagens, que possuem aparência similar às de uma câmera de vídeo portátil, têm numerosas aplicações, tais como na manutenção de equipamentos para identificar motores ou transformadores elétricos superaquecidos e no serviço de combate a incêndios para determinar a direção do espalhamento do fogo e no auxílio da procura e resgate de vítimas.

As regiões espectrais de operação mais comuns são de a e de a . A deleção de uma determinada região depende tipicamente da temperatura da cena, embora as condições atmosféricas (vapor d'água, fumaça, etc) possam também ser importantes.

Determine as frações da banda de emissão de cada uma das regiões espectrais, de a e de a , para as temperaturas de e .

(Adaptado) A temperatura do filamento de uma lâmpada incandescente é de . Tratando o filamento como um corpo negro, determinar a fração da energia radiante emitida pelo filamento situada na faixa do visível.

O olho humano, assim como produtos químicos sensíveis à luz em filmes fotográficos coloridos, respondem de forma diferente a fontes de luz com distribuições espectrais diferentes.

A iluminação diurna corresponde à distribuição espectral do disco solar, que pode ser aproximado como sendo um corpo negro a . A iluminação incandescente das lâmpadas de bulbo caseiras comuns corresponde aproximadamente à distribuição espectral de um corpo negro a .

Calcule as frações da banda de emissão da região visível, (azul) a (vermelho), para as duas fontes de iluminação.

Considerar uma superfície a uma temperatura uniforme de . Determinar a taxa máxima de radiação térmica que pode ser emitida por esta superfície, em .