H4 Warmte Stefan Boltzmann
Stralingsbalans
1 / 13
next
Slide 1: Slide
Natuur, Leven en TechnologieMiddelbare schoolvwoLeerjaar 5
This lesson contains 13 slides, with text slides and 1 video.
Items in this lesson
Stralingsbalans
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=A⋅σ⋅T4
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=A⋅σ⋅T4
Slide 5 - 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 6 - Slide
Slide 7 - Video
Stralingsevenwicht
Alle geabsorbeerde stralingsenergie moet worden
afgestaan via stralingsemissie.
afgestaan via stralingsemissie.
Zwart voorwerp: absorbeerd alle straling
Zwarte straler: moet vanwege het evenwicht alle
straling weer uitzenden en is dus helemaal niet zwart (!)
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 8 - Slide
Zonneconstante
De zonneconstante is de gemiddelde intensiteit van het zonlicht net buiten onze atmosfeer.
Ongeveer de helft daarvan bereikt Nederland.
- toestand atmosfeer
- zonshoogte
hoek zonnestralen met aardoppervlak
- tijdstip dag
- dag vh jaar
- locatie op aarde (breedtegraad)
Slide 9 - 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 10 - Slide
Straling in de atmosfeer
- directe straling: de straling die rechtstreeks het aardoppervlak bereikt
- diffuse straling: weerkaatste straling die het aardoppervlak alsnog bereikt
- 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 11 - Slide
Kleur en temperatuur
Hoe heter het vuur, hoe blauwer de vlam...... 'Koude' voorwerpen zenden ook straling uit.
Slide 12 - 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:
