Potenza ricevuta per unità di superficie
Ciao, ho visto che esiste una "cosa" detta costante solare che indica la quantità di energia radiante che arriva sulla Terra dal Sole per unità di tempo e superficie (quindi una potenza per unità di superficie), misurata sulla superficie superiore dell'atmosfera terrestre, su un piano perpendicolare ai raggi solari.
Come si ottiene questa costante solare in generale, ad esempio anche per un altro pianeta?
Potreste spiegarmi anche come si ragione per arrivare a quella determinata formula?
Grazie mille!!
Come si ottiene questa costante solare in generale, ad esempio anche per un altro pianeta?
Potreste spiegarmi anche come si ragione per arrivare a quella determinata formula?
Grazie mille!!
Risposte
Ma non è una formula, è un dato sperimentale. Non si calcola, si misura.
Per gli altri pianeti, basta considerare che la intensità della radiazione varia come $r^-2$
Per gli altri pianeti, basta considerare che la intensità della radiazione varia come $r^-2$
Sei sicuro?
Perchè il mio professore riuscì con la seguente formula (che non so da dove venga fuori e se ha un uso generale) a calcolarla:
$ Cs=(Pe)/(4*pi*(d)^2) $
con Pe la potenza emessa dal sole e d la distanza fra il sole ed il corpo che mi interessa.
Perchè il mio professore riuscì con la seguente formula (che non so da dove venga fuori e se ha un uso generale) a calcolarla:
$ Cs=(Pe)/(4*pi*(d)^2) $
con Pe la potenza emessa dal sole e d la distanza fra il sole ed il corpo che mi interessa.
Si misura, si misura ... ovvio che puoi anche calcolarla in teoria poi la realtà è un'altra (come tutte le volte che lanci il pallone in aria e trascuri la resistenza dell'aria e quant'altro 
)
EDIT: anzi per la precisione quella formula (o simili) viene usata al contrario ovvero per determinare quant'è la potenza emissiva del sole
)EDIT: anzi per la precisione quella formula (o simili) viene usata al contrario ovvero per determinare quant'è la potenza emissiva del sole
"matteo_g":
Sei sicuro?
Perchè il mio professore riuscì con la seguente formula (che non so da dove venga fuori e se ha un uso generale) a calcolarla:
$ Cs=(Pe)/(4*pi*(d)^2) $
con Pe la potenza emessa dal sole e d la distanza fra il sole ed il corpo che mi interessa.
La formula dà banalmente la dipendenza della potenza dalla distanza. E si può anche notare che la potenza emessa dal sole non è che sia poi scritta in ogni cantone. Mi pare più realistico dire che viceversa è proprio la potenza emessa che si calcola a partire dalla costante solare misurata sulla terra.
ok,ho capito cosa intendete per quanto riguarda l'uso della formula al contrario.
Ma se io volessi parlare di una formula che in teoria mi può dare la potenza ricevuta da un corpo y (come era ora la terra) per unità di superficie "a causa" di un corpo x (come era ora il sole) posso usare sempre (sto parlando in un corso base di fisica 1) la formula che ho scritto prima?
anche se il corpo x, ovvero il corpo che emette, non è di forma sferica ma ad esempio è un cubo?
Grazie!!
Ma se io volessi parlare di una formula che in teoria mi può dare la potenza ricevuta da un corpo y (come era ora la terra) per unità di superficie "a causa" di un corpo x (come era ora il sole) posso usare sempre (sto parlando in un corso base di fisica 1) la formula che ho scritto prima?
anche se il corpo x, ovvero il corpo che emette, non è di forma sferica ma ad esempio è un cubo?
Grazie!!
"matteo_g":
Ma se io volessi parlare di una formula che in teoria mi può dare la potenza ricevuta da un corpo y (come era ora la terra) per unità di superficie "a causa" di un corpo x (come era ora il sole) posso usare sempre (sto parlando in un corso base di fisica 1) la formula che ho scritto prima?
anche se il corpo x, ovvero il corpo che emette, non è di forma sferica ma ad esempio è un cubo?
Se x è una sfera sì, altrimenti no, l'irraggiamento non sarebbe isotropo
ok, quindi se volessi calcolare la potenza RICEVUTA da una corpo (y) a distanza d da un cubo (x) che emette la formula diventerebbe:
$ C=(Pex)/(6*d*d) $
Giusto? dimmi di si
$ C=(Pex)/(6*d*d) $
Giusto? dimmi di si
"matteo_g":
ok, quindi se volessi calcolare la potenza RICEVUTA da una corpo (y) a distanza d da un cubo (x) che emette la formula diventerebbe:
$ C=(Pex)/(6*d*d) $
Giusto? dimmi di si
Ma no!
Innanzitutto, come sempre, ammonisco a non usare il termine "formula", non esiste nessuna formula magica, è un termine da terza media (o al più le "formule" sono quelle relazioni pratiche dovute all'esperienza che permettono di progettare/dimensionare/verificare un qualche elemento, usato soprattutto nei manuali ingegneristici...una formula per esempio è una relazione che ti corregge l'andamento delle tensioni in una qualche sezione di una trave considerando il fatto che quella trav magari non era dritta o aveva altri problemi che non rietrano nell'analisi teorica, in quel caso letteralmente qualcuno ti dice che "la formula correttiva è questa, applicala e basta, non c'è particolare motivazione del perché funziona, funziona e basta perché ha sempre funzionato"), mentre in tutti gli altri casi esistono solo definizioni, relazioni, uguaglianze, equazioni etc, non formule.
Per seconda cosa, l'argomento è una parte cospicua di un corso di fisica tecnica/trasmissione del calore etc e chiaramente non può essere riassunto in 2 parole.
L'irraggiamento ha natura termica e dipende solo dalla temperatura del corpo in questione, i corpi irraggianti ideali sono detti corpi neri, per essi vale la legge di stefan-boltzmann (anche qui, si parla di legge, un ulteriore termine alternativo a "formula" da aggiungere al abagaglio), i corpi reali sono detti corpi grigi e per essi vale ancora la legge di prima corretta da una fattore compreso tra 0 e 1 a seconda del corpo in questione. Quando due generici corpi grigi si scambiano calore per radiazione, bisogna considerare anche i cosiddetti "fattori" di vista" tra loro per determinar l'effettiva potenza che si scambiano, questi fattori di vista non sono altro che integrali sulla distanza e sulla normale ai due corpi, quindi un coefficiente puramente geometrico dipendente da come si vedono i due corpi tra loro.
$q_(1->2)=E_1/piint_(A_1)int_(A_2)dA_1dA_2cosbeta_1cosbeta_2/r^2$
E' la potenza termica che il corpo 2 riceve dal corpo 1 per irraggiamento, essendo $E_1=sigmaT_1^4$ (considerando il corpo 1 come corpo nero e l'irraggiamento isotropo)
LA quantità $F_(12)=1/A_2int_(A_1)int_(A_2)dA_1dA_2(cosbeta_1cosbeta_2)/(pir^2)$ è il fattore di vista tra 1 e 2, quindi:
$q_(12)=A_2E_1F_(1_2)$: la potenza incidente sul corpo 2 dipende dalla sua superficie e da come essa vede il corpo 1 attraverso il fattore di vista (nel caso di due piani infiniti messi frontalmente per esempio è F=1, ossia tutta la potenza uscente da uno incide sull'altro)
Per seconda cosa, l'argomento è una parte cospicua di un corso di fisica tecnica/trasmissione del calore etc e chiaramente non può essere riassunto in 2 parole.
L'irraggiamento ha natura termica e dipende solo dalla temperatura del corpo in questione, i corpi irraggianti ideali sono detti corpi neri, per essi vale la legge di stefan-boltzmann (anche qui, si parla di legge, un ulteriore termine alternativo a "formula" da aggiungere al abagaglio), i corpi reali sono detti corpi grigi e per essi vale ancora la legge di prima corretta da una fattore compreso tra 0 e 1 a seconda del corpo in questione. Quando due generici corpi grigi si scambiano calore per radiazione, bisogna considerare anche i cosiddetti "fattori" di vista" tra loro per determinar l'effettiva potenza che si scambiano, questi fattori di vista non sono altro che integrali sulla distanza e sulla normale ai due corpi, quindi un coefficiente puramente geometrico dipendente da come si vedono i due corpi tra loro.
ok, quindi se volessi calcolare la potenza RICEVUTA da una corpo (y) a distanza d da un cubo (x) che emette la formula diventerebbe:
$q_(1->2)=E_1/piint_(A_1)int_(A_2)dA_1dA_2cosbeta_1cosbeta_2/r^2$
E' la potenza termica che il corpo 2 riceve dal corpo 1 per irraggiamento, essendo $E_1=sigmaT_1^4$ (considerando il corpo 1 come corpo nero e l'irraggiamento isotropo)
LA quantità $F_(12)=1/A_2int_(A_1)int_(A_2)dA_1dA_2(cosbeta_1cosbeta_2)/(pir^2)$ è il fattore di vista tra 1 e 2, quindi:
$q_(12)=A_2E_1F_(1_2)$: la potenza incidente sul corpo 2 dipende dalla sua superficie e da come essa vede il corpo 1 attraverso il fattore di vista (nel caso di due piani infiniti messi frontalmente per esempio è F=1, ossia tutta la potenza uscente da uno incide sull'altro)
vulplasir , ti ringrazio per la risposta.
in linea di principio tutto il ragionamento che fai mi torna, ma è un pò troppo avanzato per il mio corso.
Posso pensare di calcolare la potenza ricevuta da un corpo y (supponiamo una lastra) a distanza dal corpo x (supponiamo un cubo) con il seguente ragionamento?
Supponiamo che io immagini un guscio attorno al corpo x con la sua stessa forma geometrica ma con espansione pari alla distanza con il corpo y (nel senso che questo guscio immaginario arriva a "toccare" il corpo y).
calcolo quindi la potenza ricevuta (la chiamo c) dal corpo y come:
$ C=(Pex)/(Sx $
con Pex intendo la potenza emessa dal corpo x e con Sx la superficie totale di questo corpo immaginario "avvolto" intorno ad esso.
Ora per calcolare la potenza ASSORBITA dal corpo y farei:
$ Pass=a*C*Syp $
dove Syp sarebbe la superficie di y perpendicolare alla potenza ricevuta ed a sarebbe l'assorbanza del corpo y
Magari non è precisissimo ma in prima approssimazione può funzionare?
in linea di principio tutto il ragionamento che fai mi torna, ma è un pò troppo avanzato per il mio corso.
Posso pensare di calcolare la potenza ricevuta da un corpo y (supponiamo una lastra) a distanza dal corpo x (supponiamo un cubo) con il seguente ragionamento?
Supponiamo che io immagini un guscio attorno al corpo x con la sua stessa forma geometrica ma con espansione pari alla distanza con il corpo y (nel senso che questo guscio immaginario arriva a "toccare" il corpo y).
calcolo quindi la potenza ricevuta (la chiamo c) dal corpo y come:
$ C=(Pex)/(Sx $
con Pex intendo la potenza emessa dal corpo x e con Sx la superficie totale di questo corpo immaginario "avvolto" intorno ad esso.
Ora per calcolare la potenza ASSORBITA dal corpo y farei:
$ Pass=a*C*Syp $
dove Syp sarebbe la superficie di y perpendicolare alla potenza ricevuta ed a sarebbe l'assorbanza del corpo y
Magari non è precisissimo ma in prima approssimazione può funzionare?
Riuscite a sbloccarmi ?? 
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo