UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA

E.AP.INGENIERIA EN ENRGIA

FISICA IV

PRACTICA DE LABORATORIO

DETERMINACIÓN DE LA RADIACION SOLAR

PROFESOR:

Lic. Castillo Ventura José Luis

INTEGRANTES:

Cribillero López Joel

Caparachin Condori Junior

NUEVO CHIMBOTE 2014

DETERMINACIÓN DE LA RADIACION SOLAR

I. OBJETIVO

Determinar la intensidad de la radiación en la energía

solar dentro del campus universitario.

II. FUNDAMENTO TEÓRICO

Cuerpo negro.- es un dispositivo ideal que se caracteristiza por

absorver toda energia que incide sobre el, y es capaz de emitir toda

la energia absorvida, no depende cual se el metal contituido.

La situacion antesdescritase presentaen a medida que el cuerpo

negro se encuentre en equilibrio termico con el medio ambiente que

lo rodea, de tal forma que la desidad de energia del campo

electromagnetico existen en la cavida es ostante.

Su comportimiento vinen regido por la ley Boltzman

I=σ T 4………… .1 , dondeσ=5,67×10−8 W

m2K 4

I se contituye en la potencia emitida por unidad de area, T la

temperatura ambsoluta

Para determinar la cantidad de irradiancia por unidad de area,

podemos a proceder en forma experimental procurando alcanzar la

temperatura obtenidad en la toma de datos inicial, simulado el prceso

para ello emleamos la ecuacion:

E=V . IA (Wm2 )……………2

Una idea aproximada de un cuerpo negro sos da la ìntura de negro.

III. MATERIALES Y EQUIPOS

1 Termómetro Ambiental -10°C a 100°C

4 Multímetro digital

2 Termistor (CNT)

1 Soporte universal

1 Resistencia de 100

2 Cocodrilos

1 Cocina eléctrica

1 Vaso de precipitados

1 lt Agua (sólido y liquido)

1 Agitador

1 PC

IV. PROCEDIMIENTO

Calibrar los termistores

Colocar el equipo en un lugar donde pueda tener buena radiación, evitar la presencia de corrientes de aire.

Ubicar el dispositivo de tal manera que se asegura la incidencia de los rayos solares en forma perpendicular sobre las superficies de los bloques de metal, para ello ubicar el dispositivo hasta que no proyecte sombra.

Medir la temperatura simultáneamente en ambos bloques, anotando los datos en intervalos de 3’ hasta alcanzar la máxima temperatura.

Toma como referencia la mayor temperatura conseguida en bloque pintado de negro.

Para la segunda parte de la experiencia, de veras armar un circuito como el mostrado en la figura, a fin de alcanzar la corriente que circula por la resistencia, al mismo tiempo que su voltaje correspondiente.

Haciendo

uso de la ecuación, se calculo la potencia por unidad de área de tal manera que nos permita determinar la intensidad de la radiación para el bloque pintado de negro.

V. RESULTADOS:

Calibración de los termistores de 5 k

T(°C) R(KΩ)

323 1,66318 1,91313 2,3308 2,7303 3,13298 3,75293 4,96288 5,75283 7,3278 9,17273 11,2

El resultado de la toma d datos fue al aire libre en las brisas:

t (s)CUERPO NEGRO SIN PINTAR

R(KΩ) T(K) T(°C) R(KΩ) T(K) T(°C)0 5,85 288,599456 15,5994561 6,07 287,649583 14,64958311 5,67 289,403584 16,403584 5,87 288,51164 15,51164032 5,39 290,706647 17,7066472 5,61 289,67731 16,677313 5,15 291,878615 18,8786145 5,35 290,898305 17,89830554 4,93 293,001928 20,0019278 5,12 292,028936 19,02893635 4,73 294,067505 21,0675045 4,93 293,001928 20,00192786 4,55 295,065776 22,0657763 4,78 293,796945 20,79694477 4,44 295,695463 22,6954629 4,65 294,506406 21,50640648 4,35 296,222376 23,2223755 4,54 295,122388 22,1223889 4,28 296,639789 23,6397891 4,45 295,637578 22,6375776

10 4,2 297,125275 24,1252752 4,37 296,104348 23,104347811 4,12 297,620098 24,6200981 4,29 296,579742 23,579742412 4,04 298,124624 25,1246241 4,23 296,942143 23,942142713 4 298,380646 25,3806461 4,17 297,30972 24,309720414 3,96 298,639241 25,6392412 4,11 297,682625 24,682625515 3,91 298,966183 25,9661834 4,07 297,934266 24,934265616 3,87 299,230762 26,2307615 4,03 298,188391 25,188391117 3,85 299,364078 26,3640779 3,99 298,445052 25,445051618 3,82 299,565357 26,5653566 3,96 298,639241 25,639241219 3,79 299,768222 26,7682223 3,93 298,834908 25,834907620 3,74 300,109927 27,1099272 3,89 299,098132 26,0981324

Haciendo uso de la ecuación uno determinar la cantidad de radiación recibida por los cuerpos negros.

0 2 4 6 8 10 12270

280

290

300

310

320

330

f(x) = − 25.7312564191474 ln(x) + 334.054640221276R² = 0.994535593318265

R vs T

Temperatura (°C)

Resi

sten

cia

(KΩ

)

CUERPO NEGROT(K) I(J/m2)

288,599456 393,337263289,403584 397,73946290,706647 404,951402291,878615 411,521155293,001928 417,89288294,067505 424,005223295,065776 429,792089295,695463 433,472652296,222376 436,570618296,639789 439,036546297,125275 441,91775297,620098 444,868935298,124624 447,893184298,380646 449,433725298,639241 450,993779298,966183 452,971967299,230762 454,577581299,364078 455,388232299,565357 456,614199299,768222 457,852328300,109927 459,943519

VI. CUESTIONARIO:

1. Determinar la gráfica de temperatura vs tiempo para cada bloque.

2. Calcula la potencia/ área del bloque metálico pintado de negro mate y Compara el resultado obtenido a través de la ecuación 1 con el hallado mediante la ecuación 2.

Haciendo uso de la ecuación uno determinar la cantidad de radiación recibida por los cuerpos negros.

CUERPO NEGROT(K) I(J/m2)

288,599456 393,337263289,403584 397,73946290,706647 404,951402291,878615 411,521155293,001928 417,89288294,067505 424,005223295,065776 429,792089295,695463 433,472652296,222376 436,570618296,639789 439,036546297,125275 441,91775297,620098 444,868935298,124624 447,893184298,380646 449,433725298,639241 450,993779298,966183 452,971967299,230762 454,577581299,364078 455,388232

299,565357 456,614199299,768222 457,852328300,109927 459,943519

Se toma la máxima temperatura de 300,109927 K con I de 459,943519 J/m2

Haciendo uso del ecuación 2 calcula la irradiación obtenida por comparación con los datos obtenidos en el laboratorio.

E=VIA

V=8.8v I=86.7mA A=14.27475cm2

E=534.48J

m2

3. Haz uso del cálculo estadístico para determinar el error experimental. Compara los valores hallados con los que se encuentran en las tablas.

Compara en lo obtenido en las 2 preguntas y compáralas con los datos existentes para la radiación solar en esta zona, calculando el error correspondiente.

La temperatura reportada por el senamhi en esa fecha fue de 25.7 y una radiación 475.95 W/m2 para Chimbote.

Error=(1−459.94534.48 )100 %

Error=13.94 %

VII. DISCUCION:

Los resultados del error se debieron a que cuando realizamos el experimento dejamos puede ser que habíamos usado demasiados cables y también influyo la radiación que entraba por la luna.

VIII. CONCLUSIONES:

La intensidad de radiación en las brisas es de 459.94 J/m2.

IX. REFENCIAS BIBLIOGRAFÍAS:

Borrajero I, et al (1990): método de cálculo de la radiación Global a partir deregistros heliográficos (inédito)http://es.wikipedia.org/wiki/InterferenciaHoyos D., Cadena C., Suárez H. (2000): Sistema de medición de la irradiaciónsolar global. Revista Averma volumen 4 Nº 8 año 2000 “Física para ciencia y tecnología” 5°Edicion Editorial Revertehttp://es.wikipedia.org/wiki/Difracci%C3%B3n_(f%C3%ADsica)