Energia

ENERGÍA SOLAR
I. Resolver los siguientes problemas.
1. ¿Cuál es la energía y la longitud de onda de una onda lumínica con frecuencia 0,6*1015 s-1 a qué región del espectro corresponde esta radiación?
E fotón=?
λ= ?
V= 0,6X1015 s-1
Región del espectro=?

RTA:
Energía de una onda lumínica


La longitud de onda corresponde a la región ultravioleta de una onda lumínica del espectroelectromagnético.

2. La energía requerida para remover completamente un electrón desde cierto metal es 8,50 * 10-8 J ¿Cuál será la más baja frecuencia de luz que puede causar la fotoemisión de electrones desde este metal?

E requerida=?
f=?
RTA:



Indica la más baja frecuencia de luz que puede causar la foto emisión de electrones en dicho metal.
3. Una radiación de 4861 Å se haceincidir sobre una lámina de sodio. Si la frecuencia umbral del sodio es νo = 4,39 X 1014 s-1 calcular:
RTA:
a) La velocidad con la cual son emitidos los electrones del sodio.
λmin = 4861 Å
νo = 4,39 X 1014 s-1
V=?
λmax=?
m= 9,94 * 10 -28 kg


Teniendo la Efotón se procede hallar la velocidad.






Velocidad con la cual son emitidos los electrones de sodio
b) La máximalongitud de onda que puede tener una radiación para poder arrancar electrones del sodio.



A partir de la Esodio hallamos la λ máxima:




Equivalente a la máxima longitud de onda que puede tener una radiación para poder arrancar electrones.
4. Suponga que un ingeniero quiere diseñar un interruptor que trabaje mediante efecto fotoeléctrico. El metal que desea emplear en el dispositivorequiere 6,7 x 10-19J/átomo para arrancar de él un electrón. Diga si el interruptor funcionará cuando choca con él luz de una longitud de onda igual o mayor de 540 nm.
RTA:
Erequerida del metal = 6,7*10^-19 J átomo
λ =540 nm  540*10^-9 m
Efotón absorbido = Energía necesaria para liberar un electrón + Energía cinética del electrón emitido

Teniendo en cuenta que nos dan la energía requeridapara liberar un electrón entonces para verificar lo siguiente. Efotón > Erequerida hallamos la Efotón así:



Ef > ER verificando esto se puede deducir que no se cumple y que la energía del fotón es más pequeña que la energía requerida.
II. De acuerdo con la lectura del artículo “Colectores solares para agua caliente” de Conicet desarrolle los siguientes puntos.
1. ¿Cuáles son los tipos decolectores solares? Haga una breve descripción de cada uno de ellos.

Colectores de placa plana con cubierta (glazed flat-plate collectors):
Estos colectores son los más utilizados en el sistema de calefacción tanto en el hogar con para calentar agua. Son principalmente una caja metálica aislada por una cubierta de vidrio o plástico y una absorbedora de color oscura la radiación solar es absorbidapor la placa que está construida de un material que transfiere rápidamente el calor a un fluido que circula a través de tubos en el colector. El agua se calienta casi a la del punto de ebullición del agua
Un colector de placa plana consiste en un absorbedor, una cubierta transparente, un marco, y aislación. La cubierta transparente transmite una gran cantidad de la luz de onda corta delespectro solar y al mismo tiempo, sólo deja pasar muy poca radiación de onda larga (calor emitido por el absorbedor) produciendo un efecto invernadero.
Colectores cpc estacionarios
Su funcionamiento e instalación es exactamente la misma que los colectores de placa plana convencionales.
Estos colectores poseen un sistema de concentración de radiación solar tipo Concentradores Parabólicos Compuestos,para obtener temperaturas más elevadas y un mayor rendimiento. Estas características se deben a que el área de pérdidas es menor al área de colección logrando una minimización de las pérdidas y alcanzando un rendimiento cercano al 50%. Son colectores concentradores, de alto rendimiento y alta calidad, de patente portuguesa.
Colectores de placa plana sin cubierta
Este tipo de colectores,...