PhysSandbox
Mecânica clássicaOndas e somEletricidade e magnetismoÓptica e luzGravidade e órbitasLaboratórios
🌙Astronomia e o céu🌡️Termodinâmica🌍Biofísica, fluidos e geociências📐Visualização matemática🔧Engenharia🧪Química
PTENRUES

Simuladores relacionados

Continue com temas próximos desta categoria — ou todos os 50 em «Biofísica, fluidos e geociências».

Toda a categoria →
NovoEscola

Efeito estufa

Abrir o simulador

Comparação da temperatura da superfície com uma camada infravermelha e com duas camadas acopladas; albedo planetário α com o mesmo fluxo solar.

NovoEscola

Balanço de energia e albedo do gelo

Abrir o simulador

Modelo de Budyko (1−α)S/4 = εσT⁴: albedo de gelo e de superfície sem gelo, histerese de congelamento e fusão ao varrer S; se quiser, α(T) suave.

NovoEscola

Lei de Darcy

Abrir o simulador

Carga unidimensional h(z,t): ∂h/∂t = K ∂²h/∂z²; cargas fixas nos extremos — tempo de relaxação e comprimento de penetração por difusão.

NovoEscola

Curva de retenção de água no solo

Abrir o simulador

Curva de van Genuchten θ(ψ), saturação efetiva S_e, condutividade de Mualem K(θ), capacidade de campo, ponto de murcha e água disponível para as plantas.

NovoEscola

Neurônios acoplados de FitzHugh–Nagumo

Abrir o simulador

Dois elementos excitáveis de FitzHugh–Nagumo com acoplamento difusivo: retratos de fases, traços de tensão e sincronização em função da força do acoplamento.

NovoUniversidade / pesquisa

Vento geostrófico e térmico

Abrir o simulador

Balanço entre o gradiente de pressão e a força de Coriolis: as isóbaras fixam o vento geostrófico; o gradiente meridional de temperatura dá o cisalhamento vertical entre 1000 e 300 hPa.

PhysSandbox

Simuladores interativos de física, química e engenharia para alunos, professores e para quem tem curiosidade.

Física

  • Mecânica clássica
  • Ondas e som
  • Eletricidade e magnetismo

Ciência

  • Óptica e luz
  • Gravidade e órbitas
  • Astronomia e o céu

Mais

  • Termodinâmica
  • Biofísica, fluidos e geociências
  • Visualização matemática
  • Engenharia
  • Química

© 2026 PhysSandbox. Simuladores científicos interativos e gratuitos.

PrivacidadeTermosContato
Início/Biofísica, fluidos e geociências/Ilha de calor urbana

Ilha de calor urbana

Duas superfícies de dimensão zero: albedo, capacidade térmica, calor antropogênico, resfriamento radiativo e turbulento; ΔT cidade−rural e atraso diurno.

Superfície urbana

0.12
0.24
4.5 MJ/m²/K
1.6 MJ/m²/K
45 W/m²
850 W/m²
25 °C
6 °C
18 W/m²/K
17 h

Duas superfícies 0D: **C dT/dt = (1−α)S(t) + Q_F − εσ(T⁴−T_sky⁴) − h(T−T_air)**. Uma **C** grande atrasa o máximo e devolve calor à noite; um **α** baixo e **Q_F** aquecem a cidade.

Grandezas medidas

ΔT_c−r atual-2.23 °C
ΔT_c−r máximo2.99 °C
ΔT noturno às 05:001.55 °C
Atraso do pico urbano29.4 h after noon

Gráficos

Sobre o modelo

A ilha de calor urbana aparece porque as superfícies da cidade absorvem, armazenam e devolvem energia de outro modo que o solo e a vegetação do campo. Comparam-se duas superfícies de dimensão zero — urbana e rural — com a equação C dT/dt = (1−α)S(t) + Q_F − εσ(T⁴ − T_sky⁴) − h(T − T_air). O albedo α fixa a reflexão da luz solar, C a inércia térmica e o atraso, Q_F o calor residual de edifícios e transporte, h a troca turbulenta com o ar. Integram-se vários dias; na tela, o último ciclo diurno e ΔT = T_cidade − T_rural. Albedo baixo e calor residual sobem a temperatura diurna; capacidade térmica grande atrasa o pico e sustenta a ilha noturna. Não há evaporação, cânions de rua nem nuvens.

Para quem: Física ambiental e climatologia urbana: balanço da superfície, ciclo diurno.

Conceitos-chave

  • ilha de calor urbana
  • balanço de energia da superfície
  • albedo
  • capacidade térmica
  • calor antropogênico
  • ciclo diurno
  • inércia térmica
  • radiação de onda longa

Como funciona

Duas superfícies (cidade e campo) resolvem C dT/dt = (1−α)S + Q_F − LW − h(T−T_air). Um α baixo e Q_F aquecem a cidade; uma C grande atrasa o pico diurno e sustenta o ΔT noturno. Liga-se ao balanço de energia de dimensão zero e ao albedo do gelo.

Fórmulas principais

C dT/dt = (1−α)S(t) + Q_F − εσ(T⁴−T_sky⁴) − h(T−T_air)
UHI(t) = T_urban(t) − T_rural(t); C maior → atraso diurno

Perguntas frequentes

Por que a ilha de calor costuma ser mais forte à noite?
O asfalto, o concreto e o tijolo armazenam calor de dia e o devolvem depois do pôr do sol. As superfícies rurais, com menor capacidade térmica efetiva e resfriamento por evaporação, esfriam mais depressa.
O que muda o albedo?
O albedo é a fração da radiação de onda curta que se reflete. Quanto menor α, maior a potência solar absorvida; telhados claros sobem α e reduzem o aquecimento diurno.
O que é o calor antropogênico?
O calor residual de ar-condicionado, transporte, indústria e edifícios. No modelo é um fluxo constante (W/m²), sobretudo visível à noite, quando não há Sol.
O que não entra?
Evaporação e transpiração, geometria das ruas, sombras, nuvens, umidade, transporte horizontal e índices de estresse térmico.