Тепло от Солнца
Тысячи измерений солнечных пульсаций позволили советским астрономам А. Б. Северному, В. А. Котову и Т. Т. Цапу сделать вывод об отсутствии у Солнца плотного ядра. А если у звезды нет ядра, то нет условий и для термоядерных процессов (см. так же статью «Химические реакции«). Из этого следует, что наше светило сжимается и расширяется со скоростью около 2 метров в секунду с периодом 160 минут. Установленно, что тепловое излучение Солнца имеет такой же период, а температура при этом изменяется на 1° С. Подтверждением гипотезы «Солнце — звезда переменная» служит изменяющийся с периодом в 160 минут блеск планеты Уран. В Геттингенской обсерватории (ФРГ) с 1972 по 1978 год проделали 246 измерений радиуса Солнца, который оказался равным 695 265 километрам (с точностью 0,01 процента).
В бесконечности Вселенной и в конечном атоме объем вещества крайне мал. Можно представить космос некоторой подвижной ажурной конструкцией из островов звездно-планетных систем в объемном океане силовых полей.
Солнечное тепло на Земле
Миллиарды лет планета Земля и другие планеты обогреваются теплом Солнца. И хотя до земной поверхности доходит лишь одна двухмиллиардная часть излучаемого светилом тепла, на каждый квадратный сантиметр поверхности суши и океана приходится в минуту 9,23 джоуля. Такое отопление эквивалентно сжиганию за три дня всех земных запасов нефти, газа, угля и дров. Если бы Солнце состояло из лучшего угля, оно выгорело бы за 20 тысяч лет. И неизвестно, что сгорает на Солнце. С 1925 года, когда было открыто превращение водорода в гелий, существует гипотеза: внутри Солнца ежесекундно 657 миллионов тонн водорода превращаются в 652,5 миллиона тонн гелия, а 4,5 миллиона тонн массы переходят в тепло. Но сегодня эту гипотезу принимают не все.
Сама Земля также представляет собой генератор тепла, По расчетам Е. А. Любимовой, земной запас тепла достигает 317*10 29 джоуля, примерно столько же планета потеряла за весь период своего существования.
На Солнце выявлено всего 72 элемента таблицы Д.И. Менделеева. На 1 000 000 атомов водорода там приходится 63 000 атомов гелия, кислорода 690, углерода 420, азота 87, кремния 45, магния 40, неона 37, железа 32, серы 16, кальция 2,2, никеля 1,9 и аргона 1. Бора, бериллия и лития на Солнце незначительное количество, что объясняется их выгоранием в ядерных реакциях.
Во Вселенной установилось устойчивое равновесие между энергиями магнитного поля, космических лучей и межзвездного газа. Галактическое магнитное поле, как в ловушке, удерживает космические лучи, и внутри Галактики потоки космических лучей идут на Землю со всех сторон. Солнце добавляет к этому излучению свою долю — солнечный ветер. Энергия всепроникающих космических лучей велика и, по мнению академика А. Б. Северного, порождается магнитными полями.
Источник
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ТЕПЛО
Принцип получения тепла очень простой – лучистая энергия солнечного излучения поглощается веществом и переходит в кинетическую энергию атомов вещества, которые при увеличении колебаний увеличивают свою температуру. Теплоту от нагретого тела можно передавать различными способами менее нагретому телу.
Процесс нагрева поясняется рисунком 3.8.
 |
Рисунок 3.8. Процесс нагрева
Поток лучистой энергии, поглощаемой каким либо приемником солнечного излучения, равен /2, 3, 8, 9/:
где РС – поток лучистой энергии, поглощаемый приемником солнечного излучения, Вт;
αПР – коэффициент поглощения поверхностью приемника солнечного излучения;
FПР – площадь освещаемой поверхности, м 2 ;
NПР – интенсивность солнечного излучения на приемник, Вт/м 2 .
Приемник солнечного излучения, нагреваясь до температуры, превышающей температуру окружающей среды, сам начинает отдавать тепло в окружающую среду. Поток отдачи тепла определяется по формуле /9/:
(3.5)
здесь ТПР – температура поверхности приемника, К;
ТОС – температура окружающей среды, К;
βПР – коэффициент теплоотдачи, Вт/К·м 2 ;
Rt – термическое сопротивление, К·с/Дж.
Результирующий поток тепла равен геометрической сумме потока лучистой энергии от Солнца и потока теплоотдачи в окружающую среду:
(3.6)
где ηСИ – коэффициент захвата солнечного излучения.
Как следует из (3.5) для более полного использования энергии солнечного излучения для нагрева приемника необходимо увеличивать коэффициент захвата солнечного излучения, то есть, увеличивать коэффициент поглощения солнечного излучения приемника и его термическое сопротивление. Последнее эквивалентно уменьшению коэффициента теплоотдачи. Эти условия учитываются при создании солнечных коллекторов – нагревательных устройств.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Источник
Объясните механизм получения тепла от солнца кратко
Ответы
по закону джоуль-ленца:
Существует два основных преобразования солнечной энергии фототермический и
Фототермический преобразования солнечной энергии. Теплоноситель, обычно вода» нагревается до высокой температуры и используется для отопления помещения.
Солнечная батарея устанавливается на крыше дома так, чтобы солнечный свет наиболее эффективно был направлен на его площадь. Поскольку энергия солнечного излучения распределяется на большую площадь (то есть, имеет низкую плотность), любая установка для прямого использования солнечной энергии должна иметь устройство для ее сбора — коллектор с достаточной поверхностью устройство такого рода — это черная плита, хорошо изолированная снизу. Она прикрыта стеклом или пластмассой, которая пропускает свет, но не пропускает инфракрасное тепловое излучение. Между плитой и стеклом чаще всего размещают черные трубки, через которые текут вода, масло, ртуть, воздух, сернистый ангидрид и др.
Солнечное излучение, проникая через стекло или пластмассу в коллектор, поглощается черными трубками и плитой и нагревает рабочее вещество в трубках. Тепловое излучение не может выйти из коллектора, поэтому температура в нем значительно выше, чем температура окружающей среды. Коллекторы, как правило, устанавливают под определенным оптимальным углом к югу.
Сложным и дорогостоящим коллектором является вогнутое зеркало, которое сосредоточивает солнечное излучение в малом объеме около определенной геометрической точки — фокуса. Поверхность зеркала выполнена из металлизированной пластмассы либо составлена из многих малых плоских зеркал, прикрепленных к большой параболической подставке. Благодаря специальным механизмам коллекторы такого типа постоянно повернуты к Солнцу — это позволяет собирать большее количество солнечного излучения. Температура в рабочем зеркальных коллекторов достигает 3000 «С и выше.
Источник
Объясните механизм получения тепла от солнца кратко
Ответы
Существует два основных преобразования солнечной энергии фототермический и
Фототермический преобразования солнечной энергии. Теплоноситель, обычно вода» нагревается до высокой температуры и используется для отопления помещения.
Солнечная батарея устанавливается на крыше дома так, чтобы солнечный свет наиболее эффективно был направлен на его площадь. Поскольку энергия солнечного излучения распределяется на большую площадь (то есть, имеет низкую плотность), любая установка для прямого использования солнечной энергии должна иметь устройство для ее сбора — коллектор с достаточной поверхностью устройство такого рода — это черная плита, хорошо изолированная снизу. Она прикрыта стеклом или пластмассой, которая пропускает свет, но не пропускает инфракрасное тепловое излучение. Между плитой и стеклом чаще всего размещают черные трубки, через которые текут вода, масло, ртуть, воздух, сернистый ангидрид и др.
Солнечное излучение, проникая через стекло или пластмассу в коллектор, поглощается черными трубками и плитой и нагревает рабочее вещество в трубках. Тепловое излучение не может выйти из коллектора, поэтому температура в нем значительно выше, чем температура окружающей среды. Коллекторы, как правило, устанавливают под определенным оптимальным углом к югу.
Сложным и дорогостоящим коллектором является вогнутое зеркало, которое сосредоточивает солнечное излучение в малом объеме около определенной геометрической точки — фокуса. Поверхность зеркала выполнена из металлизированной пластмассы либо составлена из многих малых плоских зеркал, прикрепленных к большой параболической подставке. Благодаря специальным механизмам коллекторы такого типа постоянно повернуты к Солнцу — это позволяет собирать большее количество солнечного излучения. Температура в рабочем зеркальных коллекторов достигает 3000 «С и выше.
Источник
Объясните механизм получения тепла от Солнца
Ответы
Существует два основных преобразования солнечной энергии фототермический и
Фототермический преобразования солнечной энергии. Теплоноситель, обычно вода» нагревается до высокой температуры и используется для отопления помещения.
Солнечная батарея устанавливается на крыше дома так, чтобы солнечный свет наиболее эффективно был направлен на его площадь. Поскольку энергия солнечного излучения распределяется на большую площадь (то есть, имеет низкую плотность), любая установка для прямого использования солнечной энергии должна иметь устройство для ее сбора — коллектор с достаточной поверхностью устройство такого рода — это черная плита, хорошо изолированная снизу. Она прикрыта стеклом или пластмассой, которая пропускает свет, но не пропускает инфракрасное тепловое излучение. Между плитой и стеклом чаще всего размещают черные трубки, через которые текут вода, масло, ртуть, воздух, сернистый ангидрид и др.
Солнечное излучение, проникая через стекло или пластмассу в коллектор, поглощается черными трубками и плитой и нагревает рабочее вещество в трубках. Тепловое излучение не может выйти из коллектора, поэтому температура в нем значительно выше, чем температура окружающей среды. Коллекторы, как правило, устанавливают под определенным оптимальным углом к югу.
Сложным и дорогостоящим коллектором является вогнутое зеркало, которое сосредоточивает солнечное излучение в малом объеме около определенной геометрической точки — фокуса. Поверхность зеркала выполнена из металлизированной пластмассы либо составлена из многих малых плоских зеркал, прикрепленных к большой параболической подставке. Благодаря специальным механизмам коллекторы такого типа постоянно повернуты к Солнцу — это позволяет собирать большее количество солнечного излучения. Температура в рабочем зеркальных коллекторов достигает 3000 «С и выше.
Источник