Caja solar

La caja solar
Las radiaciones del sol sobre la tierra
En las horas del mediodía de un día soleado la intensidad de las radiaciones globales alcanzan alrrededor de los 1000 W/m
2
, contando con que la superficie se encuentre verticalmente en dirección a las radiaciones solares.
1000 W/m
2
Las mismas potencias tiene una plancha o un hervidor de agua.
El sol calienta en Alemania entre 1000 y1900 horas en el año, aunque el 75% de la
duración de calor corresponde al medio año veranal.4
La luz solar
La luz solar necesita desde el sol hasta la tierra 8 minutos, recorriendo unos 150
millones de kilómetros. La luz solar está dividida en diversos campos, de los cuales
se pueden diferenciar 4:
Infrarrojo
Luz visible
Ultravioleta
Rayos x y radiaciones cósmicas.
De todos ellos,cuáles se pueden percibir?
Fracción palpable ⇐ Las radiaciones infrarrojas
Fracción visible ⇐ La luz visible
Una fracción que no se puede ver
ni se puede sentir de inmediato ⇐ Las radiaciones ultravioletas
Las radiaciones solares tienen efecto:
Térmico
Óptico
Químico
Fotoeléctrico
Para lograr un efecto éstas tienen que encontrarse sobre una materia. En el encuentro entre la luz y unmaterial resultan factores múltiples, los que determinan el
proceso. Existen tres diferentes tipos, los cuales se diferencian en comportamiento:
El tipo divergente
El tipo trivial
El tipo aceptable
El tipo divergente rebota las radiaciones de regreso.5
A este fenómeno se le llama Reflexión. A ello pertenece por ejemplo el color blanco
o metal brillante.
El tipo trivial desvía las radiaciones ylas esparce en el material. Estos serían materiales transparentes o diáfanos.
El tipo aceptable absorbe las radiaciones. A esto pertenecen las superficies negras.
En los materiales existen también diferentes estadios intermedios. Lo importante
aquí es: los tres tipos no describen el material, si no su comportamiento. Tomamos
por ejemplo un vaso de vidrio transparente y lo colocamos a la luzvisible, éste toma
luz infrarroja y luz ultravioleta.
Conteste:
En qué otras circunstancias aparece el mismo efecto? Mencione algunas
El efecto concreto de las radiaciones solares.
El efecto de la luz es la radiación visible.
El efecto de calor es la radiación total donde la luz visible y la luz infrarroja tienen la
mayor fracción.
El efecto fotoeléctrico. Esto significa que los fotones(pequeñas fracciones cargadas de energía) contraen un cambio químico en el material. La mayor fracción lo
tienen las radiaciones ultravioletas.
El efecto fotovoltaico se debe a la absorsión de fotones, los que en materiales
especiales generan una corriente eléctrica6
2. Ensayo: Absorción de las radiaciones solares.
Desarrollo del experimento
Para este experimento se necesita de dos botellastransparentes de 0,33 l cada una
con sus tapas.
Estas botellas serán pintadas una en blanco y la otra en negro, dejando el enrroscado y la tapa libre de pintura, dejándoles secarse por un lapso de tiempo. Luego se
taladrará un hueco en la tapadera de cada una de ellas con un taladro de 3mm. A
continuación se introducirá en el hueco de c/u una pajilla de plástico dejando más o
menos 1 cm visible.Las botellas serán rellenadas a continuación con agua fría dejándolas más o menos 1 cm vacío. Este faltante de agua deberá ser rellenado con
colorante natural y a través de continua agitación se mezclará este colorante con el
agua. Al final se cerrará la botella con la pajilla adentro, con lo que el agua subirá en
la pajilla. A través de giros en las tapas, las pajillas alcanzarán el mismonivel del
agua. Marque el estado del agua con un lápiz. Ahora las dos botellas serán colocadas bajo el sol o a unos 50 cm de distancia de la lámpara infrarroja.
Ejecución del experimento
Encienda la lámpara y mida el estado del líquido con una regla. Los valores deberán
ser mantenidos en la tabla a continuación.
Estado del líquido (mm)
Botella blanca Botella negra
Después de 5 min.
Después...