Radiaçao de calor do corpo negro

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ-

CAMPUS ITABIRA

CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA

RADIAÇÃO DO CORPO NEGRO

ITABIRA

2017

RADIAÇÃO DO CORPO NEGRO

Relatório da Disciplina Fisi06 - Laboratório física B.

Professor(a): Doutora, Edelma Eleto da Silva

ITABIRA

2017

RESUMO

Corpo negro é todo corpo que absorve completamente a radiação eletromagnética que incide sobre ele. A densidade espectral de energia irradiada pelo corpo negro é descrita pela fórmula de Planck.

A lei de Stefan-Boltzmann estabelece que a potência irradiada por unidade de área (intensidade) por um corpo negro é proporcional a temperatura absoluta elevada a quarta potência.

INTRODUÇÃO

Chama-se corpo negro um objeto que absorva toda a radiação que nele incide.

Consequentemente, toda radiação vinda do corpo que é observada é emissão própria, devido às oscilações atômicas do material. Naturalmente essa radiação é dependente do grau de atômica do material (temperatura).

Até meados de 1900, um problema sobre a radiação emitida por corpo negro permanecia sem solução na física. A hipótese de continuidade entre os valores de energia possíveis das cargas oscilantes causava uma previsão teórica extremamente diferente dos resultados experimentais, conforme a Figura 1.

Figura 1 – Catástrofe do ultravioleta

Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Blackbo dy-lg.png

A radiação do corpo negro pode ser determinada por meio da Lei de Plank:

Onde:

OBJETIVOS

* Reconhecer a dependência do revestimento de superfícies com a sua capacidade de emitir e absorver energia radiada e com a sensação térmica percebida pelos indivíduos;

* Medir a radiação IR emitida em um corpo aquecido;

* Comparar a taxa de emissão de radiação de diferentes superfícies.

MATERIAIS E MÉTODOS

Para a realização do presente experimento foi utilizado a seguinte relação de materiais:

* 01 conjunto para radiação térmica com plataforma rotacional;

* 01 termômetro;

* 01 água em ebulição (100 ml);

* 01 termômetro para infravermelho.

Para se iniciar o experimento é necessário atenção ao manuseio e cuidado com as peças mais sensíveis.

1. Coloca-se o cubo de radiação sobre a plataforma rotacional, retira-se a rolha de borracha e despeja-se água fervente com auxílio de um funil. Espera-se então 3 minutos e faz-se a primeira medida em cada uma das faces do cubo utilizando o termômetro para infravermelho, tomando o cuidado de manter sempre a mesma distância entre o termômetro e o cubo;

2. Posiciona-se o cubo novamente na posição inicial e repete-se o procedimento anterior com intervalos de 3 minutos;

RESULTADOS E ANÁLISE DOS DADOS

Na execução desse experimento foi utilizado um cubo com quatro lados diferentes, um fosco, um polido, um branco e o outro negro, água quente foi inserida dentro desse cubo a fim de se medir a radiação dessas faces. Os dados obtidos na medição realizada se encontram na tabela 1.

Tabela 1: Dados obtidos no experimento.

Tempo (min)

Temperatura (°C)

Face Negra (°C)

Face Branca (°C)

Face Fosca (°C)

Face Polida (°C)

3

26

21

21

22

21

6

54

47

48

43

46

9

51

43

45

43