Termo - distanza terra sole e calore irradiato
Ciao ragazzi ho un esercizio che mi ha dato un po'di problemi.
Il testo ha vari punti che ho risolto tranne uno... si parte dalla spiegazione di equilibrio termico e della zeroth' law .. niente di che insomma.
Ora ho i due punti cruciali
A)sapendo che la temperatura della superficie del sole è 5505 C e che il diametro è 1,4x $10^9$ m , calcolare
Il calore totale emesso tramite radiazioni.
Questo l'ho risolto tramite $H=A*e* s*T^4 $ e credo sia giusto tranne che non ho l'emissività e che ho lasciato come variabile...
B)
Adesso sapendo che la distanza della terra dal sole è 1,5x$10^11$ m e che il diametro della terra è $1,3 x10^7$m,
stimare quanto calore del sole colpisce la terra
C)dire una ragione per cui il calore totale assorbito dalla terra è minore di quello effettivamente calcolato/irradiato.
Io qui ho scritto che dipende dalla temperatura del cosmo e dalfatto che la terra assorbe ma irradia/emette allo stesso tempo...
Che mi dite del punto b ?
Grazie come sempre!
Il testo ha vari punti che ho risolto tranne uno... si parte dalla spiegazione di equilibrio termico e della zeroth' law .. niente di che insomma.
Ora ho i due punti cruciali
A)sapendo che la temperatura della superficie del sole è 5505 C e che il diametro è 1,4x $10^9$ m , calcolare
Il calore totale emesso tramite radiazioni.
Questo l'ho risolto tramite $H=A*e* s*T^4 $ e credo sia giusto tranne che non ho l'emissività e che ho lasciato come variabile...
B)
Adesso sapendo che la distanza della terra dal sole è 1,5x$10^11$ m e che il diametro della terra è $1,3 x10^7$m,
stimare quanto calore del sole colpisce la terra
C)dire una ragione per cui il calore totale assorbito dalla terra è minore di quello effettivamente calcolato/irradiato.
Io qui ho scritto che dipende dalla temperatura del cosmo e dalfatto che la terra assorbe ma irradia/emette allo stesso tempo...
Che mi dite del punto b ?
Grazie come sempre!
Risposte
"starsuper":
Questo l'ho risolto tramite H=A⋅e⋅s⋅T4 e credo sia giusto
Sì, mi pare giusto.
"starsuper":
tranne che non ho l'emissività e che ho lasciato come variabile
Il Sole viene considerato con ottima approssimazione un corpo nero per cui puoi usare tranquillamente e=1.
"starsuper":
stimare quanto calore del sole colpisce la terra
L'energia emessa dal sole si irradia approssimativamente in modo omogeneo in tutte le direzioni. L'energia emessa nell'unità di tempo, quindi, si trova confinata su un guscio sferico che espande il suo raggio man mano che la radiazione si propaga. Tuttavia, l'energia totale contenuta nel guscio rimane invariata (l'energia si conserva). Quindi, l'energia emessa in un secondo dal sole, quando arriva sulla terra, risulta "spalmata" su una superficie sferica di raggio pari alla distanza terra-sole. Ragionando in termini di potenza, la densità superficiale di potenza su tale sfera è data da:
\(\displaystyle \delta=\frac{H}{4\pi D^2} \)
dove H è quella calcolata da te al punto A) e D è la distanza terra-sole.
La parte di potenza che investe la terra è allora:
\(\displaystyle W_{terra}= \pi r^2 \delta \)
dove r è il raggio della terra, e \(\displaystyle \pi r^2 \) è la superficie di impatto "vista" dalla radiazione solare. Qui si è fatta l'ipotesi che possiamo considerare "piano" il fronte d'onda della radiazione solare.
"starsuper":
dire una ragione per cui il calore totale assorbito dalla terra è minore di quello effettivamente calcolato/irradiato
Bè, io direi che una ragione importante è anche che la radiazione che investe la terra in realtà non cade perpendicolarmente su tutta la superficie, e quindi la potenza effettivamente "vista" dalla terra è minore.
"starsuper":
Io qui ho scritto che dipende dalla temperatura del cosmo
...questa non l'ho capita
"mathbells":
[quote="starsuper"]Questo l'ho risolto tramite H=A⋅e⋅s⋅T4 e credo sia giusto
Sì, mi pare giusto.
"starsuper":
tranne che non ho l'emissività e che ho lasciato come variabile
Il Sole viene considerato con ottima approssimazione un corpo nero per cui puoi usare tranquillamente e=1.
"starsuper":
stimare quanto calore del sole colpisce la terra
L'energia emessa dal sole si irradia approssimativamente in modo omogeneo in tutte le direzioni. L'energia emessa nell'unità di tempo, quindi, si trova confinata su un guscio sferico che espande il suo raggio man mano che la radiazione si propaga. Tuttavia, l'energia totale contenuta nel guscio rimane invariata (l'energia si conserva). Quindi, l'energia emessa in un secondo dal sole, quando arriva sulla terra, risulta "spalmata" su una superficie sferica di raggio pari alla distanza terra-sole. Ragionando in termini di potenza, la densità superficiale di potenza su tale sfera è data da:
\(\displaystyle \delta=\frac{H}{4\pi D^2} \)
dove H è quella calcolata da te al punto A) e D è la distanza terra-sole.
La parte di potenza che investe la terra è allora:
\(\displaystyle W_{terra}= \pi r^2 \delta \)
dove r è il raggio della terra, e \(\displaystyle \pi r^2 \) è la superficie di impatto "vista" dalla radiazione solare. Qui si è fatta l'ipotesi che possiamo considerare "piano" il fronte d'onda della radiazione solare.
"starsuper":
dire una ragione per cui il calore totale assorbito dalla terra è minore di quello effettivamente calcolato/irradiato
Bè, io direi che una ragione importante è anche che la radiazione che investe la terra in realtà non cade perpendicolarmente su tutta la superficie, e quindi la potenza effettivamente "vista" dalla terra è minore.
"starsuper":
Io qui ho scritto che dipende dalla temperatura del cosmo
...questa non l'ho capita
[/quote]Ok grazje ho capito tutto ti ringrazio...
Per il discorso del cosmo, mi sono espresso male ma volevo dire che lo spazio avendo temperatura minore della terra, " raffredda" un po' la terra...ma forse è meglio se non ce lo metto
Grazie
"starsuper":
ma forse è meglio se non ce lo metto
il testo chiede una ragione per cui l'assorbimento è inferiore a quello calcolato e non il perché una parte di cioò che viene assorbito poi viene perso. Noti la differenza? Quindi secondo me non va messo nulla che riguardi l'emissione della terra, ma solo ciò che impedisce alla terra di assorbire tutto ciò che gli arriva
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