Tendo como base as informações precedentes, julgue o item su...

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Q1894406 Engenharia de Petróleo
Em um modelo ideal, simplificado, para o fluxo de calor da terra e sua temperatura, a terra é considerada como um corpo material esférico de raio R e massa M, com uma temperatura T uniforme e bem definida, tal que a energia interna é dada por U = MCT, em que C é o calor específico da terra. Nesse modelo, existe um fluxo de calor permanente , correspondente à radiação incidente sobre a superfície da terra, e uma proporção (0 < r < 1) dessa radiação é absorvida. A terra emite um fluxo de calor permanente   na forma de radiação térmica e em conformidade com a lei de Stefan-Boltzmann , em que σ é a constante de Stefan-Boltzman, S é a área da superfície da terra e 0 < ε < 1 é a sua emissividade.

Tendo como base as informações precedentes, julgue o item subsecutivo.



A equação de balanceamento energético implica que existe uma temperatura de equilíbrio térmico bem definida e que esse equilíbrio térmico é estável.

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O balanço de energia é:

U* = Qe - Qs (U* seriao U com ponto em cima, que equivale à derivada temporal)

dU/dt = MC dT/dt = Qe - oesT⁴

No equilíbrio térmico, dT/dt = 0, logo é possível isolar a temperatura do lado direito da equação (existe temperatura de equilíbrio bem definida).

Com relação à estabilidade, quando há variações na temperatura, o sistema deve ser capaz de realizar compensações para retornar à condição original.

dU/dt = Qe - oesT⁴

Note que qualquer aumento na energia interna é dissipado em forma de calor pelo termo -oesT⁴, pois é dito na questão que Qe é permanente (constante). A dedução matemática envolve incluir uma variação perturbação e resolver a EDO para ela, onde se obtém uma função que tende a 0 no infinito (a perturbação se dissipa). Mas pra efeito de concurso, tempo é ouro e basta apenas observar se há um termo negativo com a temperatura no lado direito da EDO (retroalimentação negativa = estável). Do contrário, a temperatura cresceria indefinidamente (instável).

Questão correta.

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