Solens effekt
Skriver en labbrapport där man ska uppskatta solens effekt. Laborationen går ut på att hålla en lampa en bit ifrån den ena kinden och låta solen värma den andra kinden. Lampan förs sedan närmre och närmre kinden tills solen och lampan värmer kinderna lika mycket. Avståndet mellan lampan och kinden mäts.
Men hur ska man nu kunna beräkna solens effekt?
Min glödlampa har effekten 100W och värmer lika starkt som solen när lampan är 8 cm ifrån min kind. Är det formeln U=P/A som ska användas..? men vad är A? är det arean av lampan eller är det arean av lampans värme, dvs 4pii*8^2?
När jag sedan har utstrålningsintensiteten från lampan antar jag att den är samma från lampan som från solen eftersom de värmer lika mycket och då kan beräkna solens effekt enligt P(sol)=U*A där A är 4pii*r^2 där r är avståndet från solen till jorden?
Några kommentarer på detta? stämmer mina tankar?
A borde vara arean av din kind, och den är lika i båda fallen. Hur stor är den?
Hur stor andel av lampans värme träffar din kind? Du kan räkna med att lampan är en punkt på avståndet (glödlampans radie + 8 cm) från kinden.
Hur stor andel av solens värme träffar din andra kind? Du kan räkna med att solen är en punktformig värmekälla.
arean av min kind bör vara ca 0,0049m^2.
Hur stor andel av värmen som träffar min kind..? Hur beräknar man det? hänger inte med alls nu.
Du vet att strålningsintensiteten är lika stor på kinderna.
Här är inte A arean av kinden, utan arean av den sfär med radien (glödlampans radie)+avståndet till kinden.
För att sedan beräkna solens effekt använder du samma intensitet som från glödlampan, men då blir radien i sfären avståndet mellan jorden och solen.
Teraeagle skrev :Du vet att strålningsintensiteten är lika stor på kinderna.
Här är inte A arean av kinden, utan arean av den sfär med radien (glödlampans radie)+avståndet till kinden.
För att sedan beräkna solens effekt använder du samma intensitet som från glödlampan, men då blir radien i sfären avståndet mellan jorden och solen.
Tack snälla! Så intensiteten får jag till ca 794 W/m^2. För att då beräkna solens effekt gäller P=794*(4pii*avstånd mellan sol-jord)^2?
Finns det något tabellvärde man kan jämföra sina beräkningar med? Alltså tabellvärde för solens effekt...?
Nja, nästan du har satt den ena parentesen fel. Det blir snarare
Tabellvärde att jämföra med finns på den här länken. Om du får samma tiopotens är det en rätt bra precision för ett så pass enkelt experiment.
oj, såg nu att parentesen hamnade fel! Tack snälla för hjälpen. Nu fick jag lite mer klarhet i det hela.
Om jag nu fått ett värde på effekten som är lägre än tabellvärdet, kan det exempelvis då bero på att det var molnigt när experimentet genomfördes..?
Ja, det bör rimligtvis försvinna en del energi på vägen ner till jordytan. Sen spelar det roll att vi befinner oss på en ganska nordlig breddgrad. Vid beräkningarna antar man i princip att vi befinner oss vid ekvatorn (det står lite mer om hur solintensiteten kan variera beroende på olika faktorer i länken som jag skickade).
Edit: Sen är det ju väldigt svårt att få ett bättre värde med metoden som används. Hur skulle du kunna förbättra experimentet?
möjligtvis att experimentet kunnat förbättras genom att värmen mäts med exempelvis termometer för att få ett bättre resultat...?
Som tumregel brukar jag påstå att i Sverige är solstrålningen vid markytan max ca 1kW per kvm.
mallan77 skrev :möjligtvis att experimentet kunnat förbättras genom att värmen mäts med exempelvis termometer för att få ett bättre resultat...?
Precis, man borde försöka mäta temperaturen på ett bättre sätt. Vad fick du för värde på solens effekt?
Jag fick värdet till ungefär 2.2*10^26 W!
Då är det ju en väldigt bra uppskattning!
hej!
skulle ni kunna hjälpa mig, hur komm du fram till att intensiteten ca 794 W/m^2?
tack på förhand!
