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UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
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| UNIDADE: INSTITUTO DE FÍSICA | ||
| DEPARTAMENTO: DEPTO. DE ELETRONICA QUANTICA | ||
| DISCIPLINA: Física Ambiental | ||
| CARGA HORÁRIA: 60 | CRÉDITOS: 4 | CÓDIGO: FIS03-07221 |
| MODALIDADE DE ENSINO: Presencial | TIPO DE APROVAÇÃO: Nota e Frequência | |
| STATUS | CURSO(S) / HABILITAÇÃO(ÕES) / ÊNFASE(S) |
| Eletiva Restrita | FIS - Física (versão 3) |
| Eletiva Definida | FIS - Física (versão 3) FIS - Física (versão 4) FIS - Física (versão 5) FIS - Física (versão 6) FIS - Física (versão 7) |
| TIPO DE AULA | CRÉDITO | CH SEMANAL | CH TOTAL |
| Teórica | 4 | 4 | 60 |
| TOTAL | 4 | 4 | 60 |
OBJETIVO(S):
O curso visa proporcionar ao aluno uma noção introdutória dos vários aspectos da Física Ambiental, a partir da aplicação dos conceitos básicos e fundamentais da Física na compreensão dos fenômenos naturais, seus efeitos e impactos no meio ambiente. O curso terá uma abordagem interdisciplinar envolvendo as diferentes áreas de conhecimento da Física, aplicadas às questões ambientais, como por exemplo: princípio de conservação de massa, momentum e energia; lei de Ohm; lei dos gases e de transportes; propagação de ondas sonoras; radiação eletromagnética e processos radioativos. O curso se constitui de atividades teóricas e práticas, incluindo atividades laboratoriais e visitas técnicas.
Ao final do curso é esperado que o aluno tenha adquirido conhecimentos capazes de habilitá-lo a efetuar análises de dados, desenvolver modelos teóricos e métodos matemáticos.
EMENTA:
1. Introdução
1.1- Fundamentos da Física Ambiental;
1.2- Propriedades físicas do sistema Sol -Terra;
1.3- Fontes de energia convencionais e não- convencionais; poluição e impactos ambientais;
1.4- Problemas ambientais da atualidade;
2. Espectroscopia Elementar
2.1- Fundamentos de espectroscopia;
2.2- Espectros atômico e molecular;
2.3- Introdução ao espectro solar e radiação de corpo negro;
2.4- Interação luz-matéria;
2.5- Espectroscopia de biomoléculas, radiação UV e camada de ozônio;
2.6- Atividades práticas : Análises espectrais;
3. Ruídos e Poluição Sonora:
3.1- Conceitos básicos de acústica;
3.2- Propagação de ondas acústicas e nível de pressão sonora;
3.3- Redução da transmissão das ondas acústicas;
3.4- Poluição sonora e seus efeitos ;
3.5- Atividades práticas : Medidas do nível de intensidade sonora.
4. Energia:
4.1- Transferência de calor:
4.1.1- Mecanismos de transferência de calor e analogia com a resistência elétrica;
4.1.2- Equação de calor: condições de contorno e aplicações à sistemas de simetria cilíndrica.
4.2- Máquinas de combustão
4.2.1- Leis e variáveis termodinâmicas;
4.2.2- Processos de conversão de energia e eficiência térmica;
4.2.3- Armazenagem e transporte de energia e impactos ambientais.
4.3- Fontes de energia renováveis
4.3.1- Energia solar e conversão em energia elétrica;
4.3.2- Coletores solares e células fotovoltaicas;
4.3.3- Energia eólica e turbinas de vento;
4.3.4- Ondas oceânicas e dispositivos de conversão de energia;
4.3.5- Bioenergia e fotossíntese;
4.3.6- Energia hidráulica e impactos ambientais ;
4.3.7- Atividades práticas : Construção de dispositivos de conversão de energia.
4.3.8-
4.4- Energia nuclear:
4.4.1- Fissão nuclear e decaimento radioativo;
4.4.2- Proteção radiológica e efeitos biológicos da radiação;
4.4.3- Aplicações da radiação e reatores nucleares;
4.4.4- Acidentes nucleares, rejeito radioativo e impactos ambientais;
4.4.5- Plasma e fusão nuclear.
5. Fundamentos da Física da Atmosfera
5.1- Modelo de balanço de energia:
5.1.1- Transporte de energia: superfície-atmosfera terrestre;
5.1.2- Aquecimento global e fenômenos térmicos.
5.2- Elementos climáticos e meteorológicos:
5.2.1- Estrutura vertical da atmosfera e equação de equilíbrio hidrostático;
5.2.2- Estabilidade e movimento do ar e da água : viscosidade e gradiente de pressão;
5.2.3- Variações climáticas, processos físicos e modelos atmosféricos.
6. Transporte de Poluentes em Meios Líquidos e Gasosos
6.1- Difusão molecular: equação de difusão e aplicações;
6.2- Dispersão de poluentes em rios: aproximação em 1-Dimensão e influência da turbulência;
6.3- Equações da dinâmica dos fluidos;
6.4- Transporte de poluentes na atmosfera.
| PRÉ-REQUISITO 1: FIS04-00327 Estrutura da Matéria I |
| PRÉ-REQUISITO 2: FIS02-01933 Termodinâmica e Teoria Cinética dos Gases |
| TRAVA: 68 créditos (Física - versão 5)68 créditos (Física - versão 6)68 créditos (Física - versão 7) |
BIBLIOGRAFIA: - Boeker,Egbert & Van Grondelle, Rienk ; Environmental Physics, ed. John Wiley & Sons, England, 1996.
- Monteith, J.L. & Unsworth, M. ; Principles of Environmental Physics, ed. Arnold, Great Britain, 1990.
- Artaxo, P.; Apostila de Física e Química da Atmosfera, INPE, 1999.