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Constante solar

1838
  • Claude Pouillet
  • John Herschel
Laboratório do século XIX com cientistas estudando medições de radiação solar.

(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)

A constante solar é a radiação eletromagnética solar média por unidade de área medida no topo da atmosfera terrestre, perpendicularmente aos raios solares. Seu valor é de aproximadamente 1361 watts por metro quadrado (W/m²). Esse valor varia ligeiramente com a atividade solar e a distância orbital da Terra, mas serve como base fundamental para a ciência climática, o projeto de satélites e os cálculos de energia renovável.

A constante solar representa a irradiação solar total (TSI) a uma distância de uma unidade astronômica (UA) do Sol. Embora seja chamada de "constante", seu valor não é perfeitamente fixo. Ela flutua em cerca de 0,1% ao longo do ciclo de manchas solares de 11 anos e apresenta variações em prazos mais longos. Essas pequenas mudanças são significativas para o sistema climático da Terra. As primeiras medições, como as de Claude Pouillet em 1838 usando seu pirheliômetro, foram passos iniciais cruciais, mas imprecisas por não levarem em conta completamente a absorção atmosférica. Foi somente com o advento dos radiômetros baseados em satélites no final do século XX que uma medição precisa e contínua da constante solar se tornou possível. O valor aceito de aproximadamente 1361 W/m² é fundamental para calcular o balanço energético da Terra, determinar a temperatura de equilíbrio do planeta e projetar sistemas que operam no espaço. Por exemplo, os engenheiros precisam conhecer esse valor com precisão para projetar sistemas de controle térmico para satélites, evitando superaquecimento ou congelamento, e para calcular a potência gerada por seus painéis solares. Ele é a entrada fundamental para modelos climáticos globais que simulam o clima passado e futuro da Terra.

Observação: Embora represente a energia total recebida pela Terra do Sol como um todo, em todas as suas formas eletromagnéticas, não é diretamente o valor que pode ser usado para painéis solares instalados no solo.

UNESCO Nomenclature: 2506
Geofísica

Tipo

Propriedade física

Interrupção

Fundamentais

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • O trabalho de Isaac Newton sobre óptica e o espectro da luz
  • Desenvolvimento da termodinâmica e o conceito de transferência de energia
  • Invenção do termômetro para medir mudanças de temperatura
  • primeiras observações astronômicas do sol
  • A descoberta da radiação infravermelha por William Herschel

Aplicações

  • modelagem climática
  • projeto térmico de satélite
  • solar power generation forecasting
  • engenharia de sistemas de energia para espaçonaves
  • cálculos do balanço energético da Terra
  • pesquisa em ciências atmosféricas

Patentes:

NA

Ideias de Inovação Potencial

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Relacionado a: constante solar, irradiação solar, atmosfera terrestre, watts por metro quadrado, ciência climática, atividade solar, projeto de satélite, balanço energético, pirheliômetro, Claude Pouillet.

Contexto histórico

Constante solar

1800
1838
1872
1910
1940
1940
1946
1650
1800
1852
1900
1912
1940
1940
1950

(Caso a data seja desconhecida ou irrelevante, por exemplo, "mecânica dos fluidos", é fornecida uma estimativa aproximada de seu surgimento notável)

Princípios relacionados à invenção, inovação e tecnologia

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