Por que a radiação é o processo por meio do qual o calor emitido pelo Sol chega até a Terra?

Objetivo

O calor (energia térmica), sempre que houver desequilíbrio de temperatura, propagará de um lugar de maior temperatura para outro de temperatura menor. Por exemplo, quando colocamos uma panela com água no fogo para esquentar, podemos observar a propagação de calor de três modos diferentes. Por condução: o calor do fogo se propaga para a panela que está em contato com ele; este calor se propaga também por condução para a água, que está em contato com a panela. Por convecção: a água que está em contato com o fundo da panela se aquece, sua densidade diminui (fica mais leve) e ela sobe, enquanto a água fria da superfície (mais pesada) desce para o fundo. Por irradiação: se tiramos a panela do fogo e aproximamos a mão de seu fundo, sentiremos um aumento de temperatura. Quando estamos na luz do sol também podemos perceber a irradiação de calor, pois sentimos o calor irradiado do Sol. Como sabemos, entre a Terra e o Sol não existe matéria (chama-se a ausência de matéria de "vácuo"). Logo, o calor do Sol, não chega até a Terra por condução através de algum tipo de material. Nem por convecção, pois este tipo de transporte de calor também exige o transporte de matéria. A este processo de transferência de calor na ausência de matéria chamamos de "irradiação". Em geral, todas as coisas irradiam calor. No entanto, a irradiação de uns é maior que a de outros, devido ao fato de ter a temperatura mais alta. O calor em forma de radiação se propaga até encontrar matéria, que poderá absorvê-lo. São exemplos o ar aquecido pela luz solar (que é o mais importante dos fenômenos responsáveis pelas variações de temperatura do meio ambiente) e a pele aquecida pela radiação do fogo.

• Acenda a vela e a fixe em algum local.
• Chegue a mão próximo e ao lado da chama da vela e sinta a temperatura da mão aumentar.

• Tanto pelos lados, como por baixo, o efeito de aquecimento principal é o calor proveniente da irradiação.
• Pode-se passar rapidamente a mão numa região imediatamente acima da chama; observa que o aquecimento é bem maior, pois além da irradiação, também existe a propagação de calor pela convecção do ar.
• Não encoste a mão na chama.

Projeto Experimentos de Física com Materiais do Dia-a-Dia - UNESP/Bauru

TMO/FCL

Radiação solar: qual seu impacto no planeta e no ser humano?

#sociedade #saúde

A radiação solar é a energia emitida pelo Sol através de ondas eletromagnéticas e dela depende a vida na Terra. Além de determinar as dinâmicas e tendências atmosféricas e climatológicas, torna possível a fotossíntese das plantas, entre outros processos. Se você quiser saber mais sobre os tipos de radiação que existem e quais são seus efeitos nocivos para a saúde, especialmente para a pele no verão, continue lendo.

Um excesso de radiação solar pode provocar efeitos prejudiciais para a saúde do ser humano, especialmente para a pele e olhos.

A radiação solar é imprescindível para a vida na Terra, inclusive atualmente nos permite produzir energia fotovoltaica, fundamental na luta contra as mudanças climáticas. No entanto, também tem efeitos negativos para o ser humano, tais como os danos que causa à pele, os quais aumentaram nos últimos anos devido ao efeito estufa que também influencia o aumento da temperatura média do planeta. A seguir, explicamos em detalhes sua definição, seus tipos e como ocorre este fenômeno.

O QUE É A RADIAÇÃO SOLAR

A radiação solar é a energia emitida pelo Sol, que se propaga em todas as direções através do espaço por meio de ondas eletromagnéticas. Emitida pela superfície solar, essa energia determina a dinâmica dos processos atmosféricos e climatológicos. Além disso, é direta ou indiretamente responsável por determinadas circunstâncias cotidianas, como a fotossíntese das plantas, a manutenção de uma temperatura compatível com a vida e a formação do vento, algo essencial para a geração de energia eólica.

O Sol emite energia na forma de radiação de ondas curtas e esta, por sua vez, sofre um processo de enfraquecimento na atmosfera devido à presença das nuvens e de sua absorção por moléculas de gases ou de partículas em suspensão. Depois de passar pela atmosfera, a radiação solar alcança a superfície terrestre oceânica e continental, sendo refletida ou absorvida. Finalmente, a superfície a devolve em direção ao espaço exterior na forma de radiação de onda longa.

Como se mede a radiação solar

A radiação solar é medida em superfície horizontal através de um sensor de radiação ou piranômetro, que se situa orientado para o sul em um local livre de sombras. Os dados são coletados em unidades de potência, watts por metro quadrado (W/m2), em todas as estações meteorológicas e a tendência é que se realize em intervalos de dez minutos ou de 24 horas para definir médias. Caso se pretenda converter a radiação solar de unidades de potência em unidades de energia, os dados em W/m2 devem ser multiplicados pelo número de segundos compreendendo dez minutos (600) ou 24 horas (86.400) e o resultado será proporcionado em joules por metro quadrado (J/m2).

TIPOS DE RADIAÇÃO SOLAR

Segundo a forma que chega à Terra:

• Radiação solar direta. Esse tipo de radiação passa através da atmosfera e alcança a superfície da Terra sem ter sofrido qualquer dispersão em sua trajetória.
• Radiação solar difusa. É a radiação que atinge a superfície da Terra após ter sofrido vários desvios em sua trajetória, por exemplo devido aos gases presentes na atmosfera.
• Radiação solar refletida. É a fração de radiação solar que é refletida pela própria superfície terrestre, trata-se de um fenômeno conhecido como efeito albedo.

Segundo os tipos de raios:

• Raios infravermelhos (IR). Têm um maior comprimento de onda do que a luz visível, emitem calor e qualquer corpo cuja temperatura seja superior a 0° kelvin pode liberá-los.
• Raios visíveis (VI). Emitem luz e são aqueles que o olho humano percebe na forma de cores (vermelho, laranja, amarelo, verde, ciano, azul e violeta).
• Raios ultravioleta (UV). São invisíveis para o olho humano e incidem de uma forma mais grave na pele (queimaduras, manchas, rugas). Dividem-se em três subcategorias:
  • Ultravioleta (UVA). São aqueles que atravessam com facilidade a atmosfera, alcançando majoritariamente a superfície terrestre.
  • Ultravioleta B (UVB). Têm maior dificuldade de atravessar a atmosfera. Mesmo assim, chegam à superfície terrestre e podem causar danos mais graves à pele.
  • Ultravioleta C (UVC). Trata-se de um tipo de raio que não consegue atravessar a atmosfera, pois é absorvido pela camada de ozônio.

O ÍNDICE UV E OS EFEITOS DO SOL NA PELE

Os seres humanos são expostos à radiação UV, especialmente à radiação UVA e UVB, que pode ser perigosa para sua pele. Uma das maneiras que temos para medir as conseqüências negativas deste tipo de radiação sobre as pessoas é o índice solar UV global (UVI). Este índice varia de um a onze e quanto maior o índice, maior a probabilidade de danos à pele e aos olhos.

O índice UV e algumas recomendações básicas sobre fotoproteção.

 VER INFOGRÁFICO: O índice UV e algumas recomendações básicas sobre fotoproteção [PDF] Link externo, abra em uma nova aba.

Entre outras consequências, aumenta as chances de queimaduras solares, envelhecimento prematuro e até câncer de pele, especialmente em pessoas com um fototipo mais leve. Por esta razão, a IUV é um elemento importante e diferencial na conscientização do público sobre os riscos de exposição excessiva, alertando para a necessidade iminente de adotar medidas de proteção para minimizar os riscos. Estes incluem:

 Reduzir a exposição nas horas mais prejudiciais do dia e, caso não seja possível, procurar ficar na sombra e beber muita água.

 Usar roupas de proteção, tais como chapéus, bonés ou guarda-sóis para proteger olhos, rosto e pescoço, e usar roupas leves.

 Usar óculos de sol de qualidade, ou seja, corretamente homologados, e, se for possível, com um design envolvente ou com painéis laterais.

 Usar creme de proteção solar com fator de proteção solar superior a 15, embora seja aconselhável escolher de acordo com o fototipo da pele, meia hora antes da exposição. Aplicar generosamente e repetir tantas vezes quantas forem necessárias.

Por que a irradiação é o processo por meio do qual o calor emitido pelo Sol chega até a?

Como ocorre o processo de calor por radiação?

Por que a luz solar não propaga calor por condução é por convecção do Sol até a Terra?

Qual é o nome do processo de transmissão de calor que ocorre entre o Sol é a Terra?