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de abril: En el tercer taller Javier
Pulido explicó las leyes de reflexión de la luz, algo primordial para obtener
un buen rendimiento en nuestra cocina solar (ver información abajo). Después
algunos miembros del grupo empezaron con la fabricación del horno solar, midiendo y cortando las chapas:
Los
rayos de luz experimentan unos cambios de dirección cuando chocan con una
superficie. Las leyes de la reflexión son las siguientes:
1a.
ley: El rayo
incidente, el rayo reflejado y la normal, se encuentran en un mismo plano.
2a.
ley: El ángulo
de incidencia es igual al ángulo de reflexión.
El
fenómeno más evidente de la reflexión en el que se refleja la mayor parte del
rayo incidente sucede cuando la superficie es plana y pulimentada (espejo).
Una
superficie blanca se comporta como en el primer caso, refleja casi todo pero en
diferentes direcciones, un espejo o superficie especular es el segundo caso.
Un
cristal se puede comportar como un espejo, o como una superficie transparente
(refracción total), dependiendo del ángulo de incidencia, a partir de un ángulo
(crítico) de incidencia de 40 grados se comporta como espejo.
Para
el ángulo crítico de incidencia el rayo transmitido se propaga a lo largo de la
superficie de separación; no hay transmisión. Para ángulos de incidencia
mayores que el crítico, el rayo no se transmite sino que se refleja de regreso
al medio I. Esto es la reflexión total.
2) La Reflexión y la Refracción
Cuando
una onda que se mueve en un medio con velocidad v1 alcanza la superficie
de separación con otro medio en el que la onda viaja a la velocidad v2,
se produce una reflexión y una refracción en la superficie de separación de los
medios. Normalmente la reflexión y la refracción se estudian por separado
aunque pueden producirse simultáneamente.
Absorción
de la luz por un cuerpo negro:
Puesto
que la energía no puede ser destruida, la aparente «captura» o absorción de la
luz por una materia opaca, tal como un paño negro, es en realidad una
conversión de la longitud de onda.
La
luz absorbida suele convertirse en calor. Así, un coche negro se calienta más
rápidamente al ser expuesto a los rayos del sol que un coche blanco; en un
proyector, las transparencias oscuras se calientan más que las claras.
3) Las Leyes Aplicadas a las Cocinas
Solares
a) El Paraguas Solar
En
el caso de nuestro paraguas solar los rayos van a converger en un punto que
será la mitad de la distancia al centro de la circunferencia que formaría el
sector que ocupa el paraguas.
El paraguas tiene
109 cm de amplitud, podemos suponer que abarca una superficie de A = Pi * r^2, lo que supondría
aproximadamente un metro cuadrado y la potencia conseguida un dia de
verano con un aprovechamiento del 50 por ciento, sería de 500 w
b) El Horno Solar con Láminas
En
nuestro horno del tercer proyecto, si orientamos la entrada directamente al
sol, el cálculo de inclinación de las caras para calcular sus dimensiones, nos
da que debe ser mayor de 45 grados para que no se reflejen los rayos hacia
fuera, una inclinación de 60 grados podría considerarse correcta.
Si
nuestra caja/horno solar tiene 30 cm de lado, podríamos calcular unos 60 cm de
lado las paredes reflectoras por fuera, con esto ampliaríamos 4 veces la
superficie expuesta al sol, obtendríamos una superficie de 0,36 metros
cuadrados, suponiendo que estamos en verano y hay un dia despejado, la potencia
incidente solar, sería de 1 Kw.h, suponiendo un 50% de aprovechamiento y la
superficie de 0,36 m2 , nos quedaría que nuestro horno solar , aprovecha 180
w.
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