INTENSIDAD DE LA RADIACIÓN SOLAR La energía radiante que

Ing. Eduardo Cruz Romero
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INTENSIDAD DE LA RADIACIÓN SOLAR
La energía radiante que nos llega del sol nos
proporciona energía calorífica, esta se aprovecha para calentar
agua destinada para uso doméstico en algunos edificios o
casas, y también para el funcionamiento de diversos tipos de
Para determinar la intensidad de la radicación solar,
dividimos la potencia entre el área, es decir, entre 1 m2.
Veamos:
𝐼𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 =
motores provistos de celdas solares, aproximadamente, cada
𝐼𝑟𝑠 =
centímetro cuadrado de la superficie de la tierra que este
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎
𝐴𝑟𝑒𝑎
0.98 𝑘𝑊
𝑘𝑊
=
0.98
1 𝑚2
𝑚2
iluminada perpendicularmente por los rayos solares, recibe
Cabe señalar que la intensidad de la energía solar que
1.4 kilocalorías por minuto, equivalente a 14 000 calorías (14
recibe cada m2 de la parte externa de la atmosfera terrestre
kcal = 58.8 kJ) por minuto, en una superficie de 1 m2, así
que este iluminada perpendicularmente por los rayos solares,
podemos definir la intensidad de la radicación solar como la
tiene un valor de 1.4 kW/m2, pero solo llegan a la superficie
potencia de la radiación recibida del sol en un área de 1m2, de
de la tierra 0.98 kW/m2, pues 0.42 kW los absorbe la
donde:
atmosfera.
𝑖𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑟𝑎𝑑𝑖𝑐𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑠𝑜𝑙𝑎𝑟 =
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎
𝐴𝑟𝑒𝑎
Expresada en kW/m2
Como la potencia es igual a la energía liberada dividida
entre el tiempo, tenemos:
58.8 𝑘𝐽
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 =
= 0.98 𝑘𝑊
60 𝑠
Si alrededor del mediodía se coloca en una mesa dos
latas, una pintada interiormente de negro y otra de blanco
conteniendo la misma cantidad de agua, por ejemplo 500 ml
(0.45kg), y se exponen directamente a los rayos solares
durante unos 10 minutos, al medir la temperatura en cada lata
con un termómetro, se observara que en la pintada de negro
es un poco mayor, esto se debe a que absorbe mejor la energía
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radiante del sol que incide en ella, mientras que la pintada de
blanco la refleja.
Como ya señalamos, el calor es una forma de energía
llamada energía calorífica, por tanto, las unidades para medir
el calor son las mismas del trabajo mecánico y de la energía:
Transformación de la energía solar
a) Sistema Internacional de Unidades
joule = newton metro = Nm = J
Actualmente, el aprovechamiento de la energía solar
b) Sistema CGS:
por el hombre está en pleno desarrollo, pues además de los
usos señalados, también se están construyendo destiladores
solares para obtener agua potable a partir del agua de los
mares. Se han construido desecadores solares de frutos y
pescados,
así
como
baterías
solares
con
planas
semiconductoras que transforman la energía luminosa del Sol
ergio = dina centímetro = dina cm
Recordemos que 1 J = 1x107 erg
Aunque existen las unidades anteriores, aun se utilizan
unidades como: la caloría y el Btu que a continuación
describiremos:
en energía eléctrica. Hoy, las baterías solares se utilizan
motores para lograr la locomoción de autos eléctricos, en el
funcionamiento de receptores de radio, de calculadoras de
bolsillo y en algunos dispositivos eléctricos de las naves
Caloría:
Es la cantidad de calor aplicado a un gramo de agua
especiales, entre otros usos.
para elevar su temperatura 1 °C.
Unidades para medir el calor
Kilocaloría:
Es un múltiplo de la caloría y equivale a:
1 kcal = 1 000 cal
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Como se señaló en la segunda unidad aún se usa mucho
el sistema ingles a pesar de las inconvenientes que presenta.
Por ello, es necesario describir a la unidad de calor usada por
el sistema ingles que es el Btu (de sus siglas en inglés: British
Thermal Unit).
Btu:
Es la cantidad de calor aplicada a una libra de agua (454
g), para que eleve su temperatura un grado Fahrenheit:
1 Btu = 252 cal = 0.2542 kcal
La equivalencia entre joules y calorías es la siguiente:
1 joule = 0.24 cal
1 caloría = 4.2 J
Física General
Héctor Pérez Montiel
Publicaciones Culturales
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