Practico3_radiacion

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PRÁCTICO
RADIACIÓN
Problema 1
La energía por unidad de tiempo emitida por radiación por un cuerpo negro por
metro cuadrado y longitud de onda viene representado por la siguiente expresión:
donde
a) Grafique la expresión anterior para T=5780 K y T= 255 K
b) Encuentre la relación entre la longitud de onda de la máxima emisión y la
temperatura del cuerpo (Ley de Wien)
c) Integre la expresión anterior para todas las longitudes de onda (Ley de
Stefan-Boltzmann)
Problema 2
Encuentra la energía por unidad de tiempo, metro cuadrado y longitud de onda para
luz verde con longitud de onda de 0.53 µm de un objeto a una temperatura de 3000 K.
Problema 3
Estime el valor de la irradiancia solar que llega a la órbita de la tierra, suponiendo
que la temperatura de la superficie del Sol es 5770 K , su radio 6.96x105 km y la
distancia promedio Tierra-Sol de 1.495x108 km
Problema 4
Si 500 W m–2 luz visible incide sobre un objeto translúcido donde 100 W m–2
atraviesa el objeto y 150 W m–2 es completamente reflejada. Encuentre la
transmisividad, reflectividad, absorbancia y emisividad.
Problema 5
Suponga que se genera hollín a partir de la quema de cubiertas (ver figura), donde
la densidad de partículas es de n = 10 7 m –3 y una sección transversal de extinción
de b = 10–9 m2
a) Encuentre el flujo radiativo que fue atenuado a través de la pluma de humo
Suponga que el flujo incidente es igual a la constante solar.
b) Encuentre el camino óptico.
c) Si el hollín cubre completamente el aire, encuentre el rango visual
Problema 6
Calcule el rango visual en km para aire contaminado que tiene un coeficiente de
extinción de (m -1 ):
Problema 7
a) ¿Qué temperatura se necesitaría que tenga el Sol para que el pico de
radiación ocurra a los 0.2 micrómetros?
b) Recuerde que los seres humanos pueden ver la luz si tiene un rango
de longitud de onda de 0.38 a 0.74 micrómetros. El Sol parecería
más brillante o más oscuro a esta nueva temperatura?
Problema 8
Suponga que el asfalto se comporta como un cuerpo negro perfecto y por lo tanto
absorve el 100% de la radiación solar incidente. Suponga que la temperatura de
equilibrio es de 50°C. ¿Cuanta más luz visible emitirá cuando se la compara con la
energía promedio emitida por la superficie terrestre que se encuentre a 20°C?
Problema 9
Consideremos la Ley de Beer. Supongamos que hay “n” partículas por metro
cúbico de aire y “∆s” es la longitud de camino vertical en el aire. Si ahora
multiplicamos n.∆s obtenemos el número de partículas por cada metro cuadrado
que tiene en cuenta el acumulado de partículas en la longitud “∆s”. Si la sección
transversal absorción “b” corresponde al área de la “sombra” de cada partícula y
la multiplicamos por n.∆s entonces obtenemos b.n.∆s. Este término representaría la
absorción de energía “a”, es decir se esperaría que a = n·b·∆s. Sin embargo la Ley
de Beer es una función exponencial, ¿Dónde está la falla en el razonamiento
anterior?