Radiacion solar

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA

LABORATORIO DE TRANSFERENCIA DE CALOR I

PRÁCTICA N° 5

TÍTULO: Radiación Solar

1. Resumen de Teoría

TRANSFERENCIA DE CALOR: El calor se asocia con la energía interna cinética y potencial de un sistema (movimiento molecular aparentemente desorganizado).
Hay un dilema con la comprensión del párrafo anterior: Si el calor es una forma de la energíaasociada a la vibración y el movimiento de las partículas, ¿qué es el calor que se mueve por el espacio vacío entre la Tierra y el Sol, donde en su mayor parte no hay moléculas? Bien, debemos saber que el calor puede también ser transferido desde cualquier fuente por Radiación. La radiación térmica es radiación electromagnética que se mueve con quanta en ondas, para ser preciso, con fotones enondas, como se propaga la luz.
El calor siempre fluye desde una región con temperatura más alta hacia otra región con temperatura más baja. La transferencia o dispersión del calor puede ocurrir a través de tres mecanismos posibles, conducción, convección y radiación:
RADIACIÓN: Es la transferencia de calor por medio de ondas electromagnéticas. No se requiere de un medio para su propagación. Laenergía irradiada se mueve a la velocidad de la luz. El calor irradiado por el Sol se puede intercambiar entre la superficie solar y la superficie de la Tierra sin calentar el espacio de transición. Por ejemplo, si colocamos un objeto (tal como una moneda, un coche, o a nosotros mismos) bajo los rayos del Sol directos; al poco tiempo notaremos que el objeto se calentará. El intercambio de calorentre el Sol y el objeto ocurrirá por medio de radiación.
La radiación solar: Es el flujo de energía que recibimos del Sol en forma de ondas electromagnéticas de diferentes frecuencias (luz visible, infrarroja y ultravioleta). Aproximadamente la mitad de las que recibimos, comprendidas entre 0.4μm y 0.7μm, pueden ser detectadas por el ojo humano, constituyendo lo que conocemos como luz visible. De laotra mitad, la mayoría se sitúa en la parte infrarroja del espectro y una pequeña parte en la ultravioleta. La porción de esta radiación que no es absorbida por la atmósfera, es la que produce quemaduras en la piel a la gente que se expone muchas horas al sol sin protección. La radiación solar se mide normalmente con un instrumento denominado piranómetro.
El estudio de la dirección con la cualincide la irradiación solar sobre los cuerpos situados en la superficie terrestre, es de especial importancia cuando se desea conocer su comportamiento al ser reflejada. La dirección en que el rayo salga reflejado dependerá de la incidente. En función de cómo reciben la radiación solar los objetos situados en la superficie terrestre, se pueden distinguir estos tipos de radiación:
Radiacióndirecta Es aquella que llega directamente del Sol sin haber sufrido cambio en su dirección. Este tipo de radiación se caracteriza por proyectar una sombra definida de los objetos opacos que la interceptan. Es aquella que llega al cuerpo desde la dirección del Sol.
Radiación difusa Parte de la radiación que atraviesa la atmósfera es reflejada por las nubes o absorbida por éstas. Esta radiación, que sedenomina difusa, va en todas direcciones, como consecuencia de las reflexiones y absorciones, no sólo de las nubes sino de las partículas de polvo atmosférico, montañas, árboles, edificios, el propio suelo, etc. Este tipo de radiación se caracteriza por no producir sombra alguna respecto a los objetos opacos interpuestos. Las superficies horizontales son las que más radiación difusa reciben, yaque ven toda la bóveda celeste, mientras que las verticales reciben menos porque sólo ven la mitad. La suma de ambas es la irradiación total incidente. La superficie del planeta está expuesta a la radiación proveniente del Sol.
Radiación reflejada La radiación reflejada es, como su nombre indica, aquella reflejada por la superficie terrestre. La cantidad de radiación depende del coeficiente de...