Fisica Geral - A FÍSICA DO EFEITO ESTUFA E AS CONTRIBUIÇÕES

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A FÍSICA DO EFEITO ESTUFA E AS CONTRIBUIÇÕES DO PROCESSO DE COMPOSTAGEM
Nome: Daniela Vilela Cunha
Disciplina: Física Ambiental
Período: 1º/2019
Histórico
Jean Baptiste Fourier (1768-1830)
temperatura de equilíbrio (Te)
Fontes eletromagnéticas
Mas nem toda energia absorvida é reemitida...
Taxa de Energia Absorvida = π.R 2 x Intensidade de Energia Solar x (1- albedo) = π.R2 . I .(1- α)
A intensidade (I) de energia emitida por um corpo é proporcional à quarta potência da temperatura absoluta desse corpo, ou seja, I = σ. Te4(onde σ = 5,67 x 10-8 w/m2) > Constante de Stefan-Boltzmann
Temperatura de Equilíbrio
Lembrando que: 255K = -18ºC
Composição da atmosfera terrestre
Nitrogênio (78%) e oxigênio (21%). Entre os demais gases estão o argônio (0,9%) e gases de efeito estufa como o dióxido de carbono (0,037%)7 . 
Elevam a temperatura terrestre cerca 30ºC acima da temperatura de equilíbrio!
O efeito estufa da Terra: alguns conceitos básicos
John Tyndall (1820-1893) 
Utilizando-se de seu recém construído espectrofotômetro, concluiu que gases como o dióxido de carbono (CO2) e o vapor d'água (H2O) exibiam propriedades de absorção da radiação infravermelha, enquanto que o oxigênio (O2), nitrogênio (N2) e hidrogênio (H2) não exibiam as mesmas propriedades.
 
Tais gases são ativos radioativamente na faixa do comprimento de onda do infravermelho. 
São transparentes à radiação de comprimentos de ondas curtos como a radiação visível.
A radiação visível proveniente do Sol (luz) atinge com facilidade a superfície da Terra, mas a radiação infravermelha reemitida pela Terra para o espaço encontra dificuldade em atravessar a nossa atmosfera.
Espectro de emissão do Sol X Espectro de emissão da Terra 
Todo corpo acima da temperatura absoluta (0 Kelvin) emite radiação eletromagnética;
A potência e a intensidade da radiação emitida vão depender da temperatura do corpo.
Lei de Stefan-Boltzmann e a lei de Wien
Lei de Wien
A lei de Wien nos fornece uma relação entre a temperatura absoluta e o comprimento de onda de máxima intensidade que um corpo emite. 
Diferença entre os picos de emissão do Sol e da Terra
Por que o dióxido de carbono é um gás do Efeito Estufa?
Quando a radiação infravermelha incide sobre uma amostra do gás CO2, os comprimentos de ondas da radiação de 4,2 μm e 15 μm são absorvidos pelo gás.
O dióxido de carbono é uma molécula linear triatômica que apresenta quatro modos normais de vibração: estiramento simétrico, estiramento assimétrico e dois modos de deformação angular
 O balanço energia da Terra: o efeito estufa em ação
Para que a Terra possa manter uma temperatura média aproximadamente constante, deve existir um equilíbrio entre a intensidade de energia que entra (Ie) e a intensidade de energia que sai (Is) no topo da atmosfera.
Como mudar o balanço de energia da Terra:
mudando a radiação solar que entra na Terra; 
mudando o albedo da Terra; 
mudando a radiação terrestre (infravermelha) para o espaço. 
Compostagem: O que é?
Compostagem é o processo biológico em que os micro-organismos, como fungos e bactérias, degradam a matéria orgânica, transformando-a em húmus.
Fases da Compostagem
1ª) Fase mesofílica:
fungos e bactérias mesófilas
temperaturas moderadas 
15 dias
2ª) Fase termofílica:
fungos e bactérias termófilos
duração de 2 meses
Temperatura de 65ºC a 70ºC
3ª) Fase da maturação:
diminuição da atividade microbiana, da temperatura e da acidez.
Composto orgânico livre de toxicidade, metais pesados e patógenos.
Benefícios da compostagem
Na compostagem ocorre somente a formação de CO2, H2O e biomassa;
Por ser um processo de fermentação aeróbio, não ocorre a formação de CH4 (gás metano), que é altamente nocivo ao meio ambiente, muito mais agressivo (23x) que o gás carbônico em termos de aquecimento global.
Reciclagem de nutrientes para o solo.
Redução do lixo destinado ao aterro.
Influência do metano no Efeito Estufa
O metano possui um menor tempo de residência (dez anos) na atmosfera quando comparado ao gás carbônico. 
Seu potencial de aquecimento é muito maior, tendo 21 vezes mais impacto que o CO2.
O metano gera outros gases do efeito estufa, como CO2, O3 troposférico e vapor de água estratosférico.
Apesar de responder por apenas 4% dos gases-estufa, ele causa 20% da elevação de temperatura.