Absorción de la luz solar AUTOR/PRODUCCIÓN

 TÍTULO DEL VIDEO: Absorción de la luz solar
AUTOR/PRODUCCIÓN: España. Ministerio de Educación y Ciencia
DURACIÓN: 00:00:58
GÉNERO: Ficción
AÑO:
DESCRIPCIÓN: El video nos muestra y relata el proceso de absorción de la luz solar en
la tierra. La atmósfera terrestre es responsable de esta absorción al reflejar, primero, una
pequeña parte de la luz proveniente del sol. Luego, el ozono presente en la estratosfera
se encarga de absorber la radiación ultravioleta y, en seguida, el vapor de agua presente
en la troposfera absorbe la radiación infrarroja. También participan de esta absorción
partículas en suspensión, tales como el polvo, el polen, el humo y la contaminación. De
esta forma, a la corteza terrestre llega solo un 47% de la radiación solar inicial que es
absorbido por las aguas (océanos y mares), las plantas y el suelo. URL DEL VIDEO:
http://www.educarchile.cl/Portal.Base/Web/VerContenido.aspx?ID=135147
SUGERENCIAS PEDAGÓGICAS
El docente inicia la clase introduciendo la temática de la Absorción y reflexión de la
luz. Para ello podrá utilizar el siguiente texto:
Absorción y reflexión
La absorción y la reflexión son dos de los procesos que sufre la radiación solar al pasar
por la atmósfera, donde esta radiación es modificada como consecuencia de su
interacción con los gases y las partículas suspendidas en la misma.
En general, la absorción es la asimilación de una sustancia por otra. En este caso, se
puede definir como el proceso por el cual la radiación solar es tomada o retenida por una
sustancia y convertida en otras formas de energía, en general energía térmica. La Ley de
Conservación de la Energía está implícita en esta afirmación: la convicción de que la
energía no se gana ni se pierde, sino que se transforma…
Fuente:
http://www.repsol.com/SE/ElTiempo/meteorologia/lacreaciondeltiempo/absorcionyreflexion
.aspx
En este momento, se recomienda exhibir el video de “la Absorción de la luz solar”.
Posteriormente podrá realizar las siguientes preguntas en torno al video:
a.- ¿Qué cantidad de energía solar es reflejada por la tierra?
28%
b.- ¿Qué cantidad de energía solar ultravioleta es absorbida por el
ozono estratosférico?
3%
c.- El vapor de agua de la troposfera ¿con qué cantidad de energía
solar se queda?
17 % de
infrarrojos
d.- ¿qué partículas en suspensión atrapan el 5% de la energía del sol
en la troposfera?
Polvo, polen,
etc.
e.- Por fin, ¿cuánta energía solar llega a la corteza terrestre?
47% de la
inicial
f.- De ella ¿quién es capaz de aprovechar el 0,2 % con la fotosíntesis?
Las plantas.
Estas preguntas pueden ser a nivel general a viva voz, o si posee acceso al laboratorio de
computación, los estudiantes podrán responder las preguntas en el siguiente link:
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1ESO/atmosfera/activ_video1.htm
Una vez comentadas y respondidas las preguntas podrá continuar con el siguiente
texto para profundizar lo visto:
Estas son cifras promedio; es importante señalar que los valores pueden variar según la
ubicación. Por ejemplo, en las latitudes altas, como el ángulo solar es menor, la emisión
solar atraviesa una porción más ancha de la atmósfera que en las latitudes más bajas.
Como consecuencia, hay más probabilidades de que el rayo sea interceptado, esparcido
o reflejado en las latitudes altas que en lugares donde el Sol cae más verticalmente. En
las latitudes altas, la superficie de la Tierra absorbe una cantidad menor.
Nuevamente, de acuerdo a la Ley de Conservación de la Energía, la mayor parte de estas
20 unidades de energía solar absorbida por la atmósfera y las nubes se aplican al
aumento de la energía cinética de las moléculas que conforman la atmósfera. Este
aumento se manifiesta como calentamiento del aire.
Es importante mencionar que las moléculas son absorbentes selectivos. Como resultado
del pasaje de energía radiante de una fuente continua (el Sol), a través de un medio
selectivamente absorbente más frío que la fuente (la atmósfera), se crea una serie de
líneas y bandas de absorción que constituyen el espectro de absorción. La banda de
absorción se define como un rango de longitudes de onda o frecuencias en el cual una
sustancia absorbe energía radiante.
Como resultado de la creación de energía calórica, la sustancia también emite su propia
radiación. En general, la absorción de radiación solar por parte de sustancias en la
atmósfera de la Tierra tiene como resultado temperaturas inferiores a 1.800° Celsius.
Según la Ley de Wien, los cuerpos con temperaturas a este nivel o inferiores emiten su
radiación en la banda de onda larga. Una gran proporción de su radiación se pierde en el
espacio.
La reflexión es otro proceso que modifica la radiación solar entrante en la atmósfera. La
reflexión es el proceso por el cual “una superficie de discontinuidad devuelve una porción
de la radiación incidente al medio por el cual llegó la radiación”. La luz solar es redirigida
en 180° luego de incidir en una partícula atmosférica. Como establece la Ley de Snell, la
energía es reflejada por una superficie con el mismo ángulo con el que inicialmente incidió
sobre esa superficie. Esta redirección causa una pérdida de la radiación solar entrante del
100 %. Es muy importante tomar en cuenta la reflexión ya que cerca de un tercio de la
energía del Sol es reflejada. Si no fuera por la reflexión, sería imposible ver gran parte del
mundo que nos rodea, ya que los objetos opacos deben reflejar la luz para ser vistos. La
discontinuidad que mencionamos cuando definimos la reflexión debe ser significativa con
respecto al largo de onda de la radiación. De otro modo la energía podría ser devuelta por
medio de refracción (el proceso por el cual la insolación es redirigida hacia una nueva
trayectoria luego de penetrar otro medio), en lugar de reflexión. Un ejemplo de esto es un
manto estratificado de nubes donde ocurriría más refracción que reflexión.
Fuente:
http://www.repsol.com/SE/ElTiempo/meteorologia/lacreaciondeltiempo/absorcionyreflexion
.aspx
Finalmente los estudiantes deberán completar en su cuaderno, mediante una
infografía realizada por ellos, el proceso de la absorción de la luz solar, que podrá
ser evaluada con nota acumulativa si así lo desea.
Ejemplo:
MATERIAL COMPLEMENTARIO
SISTEMA DE ENERGÍA DE LUZ SOLAR
Este recurso permite a los estudiantes ubicar los componentes de un sistema formado por
un panel solar, un acumulador, reguladores de tensión y carga.
http://www.educarchile.cl/Portal.Base/Web/VerContenido.aspx?ID=200173
EL SOL, GRAN ALIMENTO
Entrevista al químico Julio de la Fuente sobre la relación entre luz y energía.
http://www.educarchile.cl/Portal.Base/Web/VerContenido.aspx?ID=107055
NATURALEZA DE LA LUZ
Los colores, la dispersión cromática y la espectroscopia, son algunos de los temas que
podrás repasar en el siguiente recurso educativo.
http://www.educarchile.cl/Portal.Base/Web/VerContenido.aspx?ID=133072
(SITIO) LA ENERGÍA SOLAR
Página catalana que trata sobre la energía solar, la fuente de energía renovable por
excelencia. http://www.educarchile.cl/Portal.Base/Web/VerContenido.aspx?ID=64524
(SITIO) USO DE LA ENERGÍA SOLAR
Sitio que informa sobre el uso eficiente y productivo de la energía solar.
http://www.educarchile.cl/Portal.Base/Web/VerContenido.aspx?ID=63069