2.3 Stralingsbalans

Stralingsbalans
V5 NLT - Summer in the City
1 / 21
next
Slide 1: Slide
Natuur, Leven en TechnologieMiddelbare schoolvwoLeerjaar 5

This lesson contains 21 slides, with interactive quizzes, text slides and 1 video.

Items in this lesson

Stralingsbalans
V5 NLT - Summer in the City

Slide 1 - Slide

Wat als de zon er niet zou zijn?
De zon zorgt ervoor dat onze aarde bewoonbaar is. Met haar stralingsenergie houdt ze ons lekker warm. 

Om te weten hoeveel energie de zon ons aardoppervlak bereikt, moeten we eerst weten hoeveel energie de atmosfeer bereikt.

Slide 2 - Slide

Zonneconstante
De zonneconstante is de gemiddelde intensiteit van het zonlicht net buiten onze atmosfeer. 





let erop welke A er bedoeld wordt!!!


Izon=AbolPzon

Slide 3 - Slide

Stralingswet van Stefan-Boltzman
Berekenen hoeveel energie de zon elke seconde uitstraalt.




P=AσT4

Slide 4 - Slide

Stralingswet van Stefan-Boltzmann
Twee sterren hebben hetzelfde vermogen (zenden evenveel energie uit). De temperatuur van ster B is 2x zo hoog als die van ster A. Wat kunnen we zeggen over de oppervlakte van ster B?



Geef je antwoord in de volgende slide.
Pbron=AσT4

Slide 5 - Slide

Twee sterren hebben hetzelfde vermogen (zenden evenveel energie uit). De temperatuur van ster B is 2x zo hoog als die van ster A.
Wat kunnen we zeggen over de oppervlakte van ster B?

Slide 6 - Open question

Kleur en temperatuur
Hoe heter het vuur, hoe blauwer de vlam...... 'Koude' voorwerpen zenden ook straling uit.

Slide 7 - Slide

Wet van Wien:
De planckkrommes schuiven naar links als de temperatuur toeneemt. Hierbij verschuift ook de piek. Dit is de golflengte met de grootste stralingsintensiteit. Dit is met een stippellijn aangegeven in het figuur op de vorige slide. De plaats van de piek wordt berekend met de verschuivingswet van Wien:

Slide 8 - Slide

Langgolvige straling: weinig energie, de piek ligt bij een maximale golflengte rond 10 000 nm

Kortgolvige straling: veel energie, de piek ligt bij een maximale golflengte rond 500 nm

de grens tussen lang- en kortgolvige straling is 3000 nm

Slide 9 - Slide

Slide 10 - Video

Maak keuzeopdracht 2 C:
vuurtje stoken

Slide 11 - Open question

Elektromagnetisch spectrum
1. Fotonen hebben eigenschappen van deeltjes en van golven
2. Elk foton bevat energie (Joule)
3. Hoe hoger de frequentie (hoe blauwer) is, hoe meer energie het foton bevat.

Slide 12 - Slide

Klimaat en weer
  1. Zichtbaar licht

  2. Infraroodstraling (IR)
    wordt uitgezonden door ieder voorwerp

  3. Ultravioletstraling (UV)


Slide 13 - Slide

Stralingsevenwicht
Alle geabsorbeerde stralingsenergie moet worden
afgestaan via stralingsemissie

Zwart voorwerp: absorbeerd alle straling

Zwarte straler: moet vanwege het evenwicht alle
straling weer uitzenden en is dus helemaal niet zwart (!)
In de natuurkunde is een zwarte straler is een voorwerp dat perfect zwart is. Alle straling die op dit voorwerp valt, wordt geabsorbeerd. Doordat het alle straling absorbeert, stijgt de temperatuur en gaat het zelf straling uitzenden. Als een zwarte straler evenveel straling absorbeert als uitzendt, heeft het een constante temperatuur. Zwarte stralers zijn theoretische modellen, maar benaderen de werkelijkheid vaak goed.

Slide 14 - Slide

t + r + a = 1

Slide 15 - Slide

Zonneconstante
De zonneconstante is de gemiddelde intensiteit van het zonlicht net buiten onze atmosfeer. 

Ongeveer de helft daarvan bereikt Nederland. 
  1. toestand atmosfeer
  2. zonshoogte
    hoek zonnestralen met aardoppervlak
    -
    tijdstip dag
    - dag vh jaar
    - locatie op aarde (breedtegraad)

Slide 16 - Slide

Huiswerk
Maak nu opdracht 2 tm 4. Doe dit in word. De verzameling van gemaakte opgaven lever je later in in teams. 

Slide 17 - Slide

Instralingshoek
Op de breedtegraad waar de zonnestralen recht op de aarde invallen is de invalshoek van het zonlicht 90 graden. 

De invalshoek van het zonlicht neemt één op één af met het verschil in breedtegraad ten opzichte van de breedtegraad waar de invalshoek 90 graden is. 

Slide 18 - Slide

Straling in de atmosfeer
  1. directe straling: de straling die rechtstreeks het aardoppervlak bereikt
  2. diffuse straling: weerkaatste straling die het aardoppervlak alsnog bereikt
  3. verstrooiing: als straling door lucht en stof in de atmosfeer wordt weerkaatst

reflectie vindt plaats door het aardoppervlak, maar ook door bijvoorbeeld wolken.
absorptie vindt plaats door het aardoppervlak, maar ook door bijvoorbeeld wolken.

Slide 19 - Slide

verstrooiing
reflectie
reflectie
absorptie
absorptie
diffuse straling
directie straling

Slide 20 - Drag question

Huiswerk
Maak opdracht 5 en 7. Doe dit in word. De verzameling van gemaakte opgaven lever je later in in teams. 

(de verwijzing in opdracht 7 moet 'opdracht 6' zijn)

Slide 21 - Slide