<< Chapter < Page Chapter >> Page >

Năng lượng mặt trời

Năng lượng bức xạ mặt trời

Trong toàn bộ bức xạ của mặt trời, bức xạ liên quan trực tiếp đến các phản ứng hạt nhân xảy ra trong nhân mặt trời không quá 3%. Bức xạ  ban đầu khi đi qua 5.105km chiều dày của lớp vật chất mặt trời, bị biến đổi rất mạnh. Tất cả các dạng của bức xạ điện từ đều có bản chất sóng và chúng khác nhau ở bước sóng. Bức xạ  là sóng ngắn nhất trong các sóng đó (hình 2.1). Từ tâm mặt trời đi ra do sự va chạm hoặc tán xạ mà năng lượng của chúng giảm đi và bây giờ chúng ứng với bức xạ có bước sóng dài. Như vậy bức xạ chuyển thành bức xạ Rơngen có bước sóng dài hơn. Gần đến bề mặt mặt trời nơi có nhiệt độ đủ thấp để có thể tồn tại vật chất trong trạng thái nguyên tử và các cơ chế khác bắt đầu xảy ra.

Đặc trưng của bức xạ mặt trời truyền trong không gian bên ngoài mặt trời là một phổ rộng trong đó cực đại của cường độ bức xạ nằm trong dải 10-1 - 10 m và hầu như một nửa tổng năng lượng mặt trời tập trung trong khoảng bước sóng 0,38 - 0,78 m đó là vùng nhìn thấy của phổ.

Hình 2.1 Dải bức xạ điện từ

Chùm tia truyền thẳng từ mặt trời gọi là bức xạ trực xạ. Tổng hợp các tia trực xạ và tán xạ gọi là tổng xạ. Mật độ dòng bức xạ trực xạ ở ngoài lớp khí quyển, tính đối với với 1m2 bề mặt đặt vuông góc với tia bức xạ, được tính theo công thứ :

Ở đây - hệ số góc bức xạ giữa trái đất và mặt trời

- góc nhìn mặt trời và  32’ như hình 2.2

C0 = 5,67 W/m2.K4 - hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối

T  5762 oK -nhiệt độ bề mặt mặt trời (xem giống vật đen tuyệt đối)

Vậy  1353 W/m2

Do khoảng cách giữa trái đất và mặt trời thay đổi theo mùa trong năm nên cũng thay đổi do đó q cũng thay đổi nhưng độ thay đổi này không lớn lắm nên có thể xem q là không đổi và được gọi là hằng số mặt trời.

Khi truyền qua lớp khí quyển bao bọc quanh trái đất các chùm tia bức xạ bị hấp thụ và tán xạ bởi tầng ôzôn, hơi nước và bụi trong khí quyển, chỉ một phần năng lượng được truyền trực tiếp tới trái đất. Đầu tiên ôxy phân tử bình thường O2 phân ly thành ôxy nguyên tử O, để phá vỡ liên kết phân tử đó, cần phải có các photon bước sóng ngắn hơn 0,18m, do đó các photon (xem bức xạ như các hạt rời rạc - photon) có năng lượng như vậy bị hấp thụ hoàn toàn. Chỉ một phần các nguyên tử ôxy kết hợp thành các phân tử, còn đại đa số các nguyên tử tương tác với các phân tử ôxy khác để tạo thành phân tử ôzôn O3, ôzôn cũng hấp thụ bức xạ tử ngoại nhưng với mức độ thấp hơn so với ôxy, dưới tác dụng của các photon với bước sóng ngắn hơn 0,32m, sự phân tách O3 thành O2 và O xảy ra. Như vậy hầu như toàn bộ năng lượng của bức xạ tử ngoại được sử dụng để duy trì quá trình phân ly và hợp nhất của O, O2 và O3, đó là một quá trình ổn định. Do quá trình này, khi đi qua khí quyển, bức xạ tử ngoại biến đổi thành bức xạ với năng lượng nhỏ hơn.

Các bức xạ với bước sóng ứng với các vùng nhìn thấy và vùng hồng ngoại của phổ tương tác với các phân tử khí và các hạt bụi của không khí nhưng không phá vỡ các liên kết của chúng, khi đó các photon bị tán xạ khá đều theo mọi hướng và một số photon quay trở lại không gian vũ trụ. Bức xạ chịu dạng tán xạ đó chủ yếu là bức xạ có bước sóng ngắn nhất. Sau khi phản xạ từ các phần khác nhau của khí quyển bức xạ tán xạ đi đến chúng ta mang theo màu xanh lam của bầu trời trong sáng và có thể quan sát được ở những độ cao không lớn. Các giọt nước cũng tán xạ rất mạnh bức xạ mặt trời. Bức xạ mặt trời khi đi qua khí quyển còn gặp một trở ngại đáng kể nữa đó là do sự hấp thụ của các phần tử hơi nưóc, khí cacbônic và các hợp chất khác, mức độ của sự hấp thụ này phụ thuộc vào bước sóng, mạnh nhất ở khoảng giữa vùng hồng ngoại của phổ.

Questions & Answers

What is stock market?
JOHN Reply
explain the various types of cost curve
Ruth Reply
Short-run average fixed cost (SRAFC) Short-run average total cost (SRAC or SRATC) Short-run average variable cost (AVC or SRAVC) Short-run fixed cost (FC or SRFC) Short-run marginal cost (SRMC) Short-run total cost (SRTC)
Romy
supply function Qs=0+20P price of bread 30
Maricar Reply
what's economic development and growth
Popoola Reply
what do you understand by Ceteris Paribus?
Gabriel Reply
explain the uses of microeconomics
Nikita Reply
uses of microeconomics
Nikita
Adam Smith's definition of economics
Sylvia Reply
what is economic deficit
Amjad
this is a situation whereby a nation's outcome or available resources are not enough to the people thereby causing scarcity
Ariel
prices of Quality demanded is equal to Quality supplied
NABUBOLO Reply
it's quantity demand and quantity supplied that's called equilibrium
Romy
no
NABUBOLO
they deal With prices
NABUBOLO
define the elasticity
NABUBOLO
explain different types of elasticity
NABUBOLO
oops 😬 you are right you talk about quality I tell about quantity
Romy
elasticity is the measurement of the percentage change of one economic variable in response to a change in another
Romy
Cross Elasticity of Demand (XED) Income Elasticity of Demand (YED) Price Elasticity of Supply (PES)
Romy
anything else?
Romy
I need to know everything about theory of consumer behavior
Grace
How does one analyze a market where both demand and supply shift?
Gabriel Reply
That's equilibrium market
Ramon
but an equlibrum can appear twice on the same market... both in Movement along the Demand/supply curve of shift in the Curve
Gabriel
I Mean on the same curve..
Gabriel
how can consumer surplus be calculated
Franklyn
How can we analyze the effect on demand or supply if multiple factors are changing at the same time—say price rises and income falls? 
Gabriel Reply
because of fall of income, less will be demanded and much will be supply as a result of price rises. Rise in price always motivate new supplier to enter into the system. But it only possible in the short run
Kweku
yeah.. I think Ceteris Paribus is applied in this case
Gabriel
that is the law of Demand is Inversely related to the law of Supply... so that mean a positive change in demand may produce a negative return to supply I think.
Gabriel
what are the difference between Wants and Needs
Gabriel Reply
When the price is above the equilibrium, explain how market forces move the market price to equilibrium. Do the same when the price is below the equilibrium.
Gabriel
economic problems
Manishankar
yeah please Explain
Gabriel
I don't know this is my question
Manishankar
no it was a mistake...😂😂 can you explain how Wants and needs differs 😌
Gabriel
wants is what human desire but might not need them, human want are mostly articles of ostentatious while need is what human must get to live e.g inferior goods
Ramon
what's equilibrium price
james
equilibrium prices is a situation whereby the price of goods supplied equates to the demand
Ariel
this whereby the prices of quality demanded is equivalent to quality demanded
NABUBOLO
wants are numerous desire man that man can do without if not purchased e.g. cosmetic while need are desires that you cannot do without e.g. food
Franklyn
equilibrium price is that level of output were quantity demanded is equal to quantity supplied
Arthur
what are the importance of studying economics
Bherla Reply
To know if the country is growing or not through the country's GDP
Ariel
to manage our resources
TOBI
compare base years GDP and the current years GDP
james
To tell whether a country is growing there are many factors to be considered not necessarily only the GDP due to weaknesses of GDP approach
james
What is the law of demand
Yaw Reply
price increase demand decrease...price decrease demand increase
Mujahid
ıf the price increase the demand decrease and if the demand increase the price decrease
MUBARAK
all other things being equal, an increase in demand causes a decrease in supply and vice versa
SETHUAH
yah
Johnson
how is the economy of usa now
Johnson
What is demand
jude Reply
Demand is the quantity of goods and services a consumer is willing and able to purchase at various prices over a given period of time.
Yaw
yea
SETHUAH
Okay congratulations I'll join you guys later .
Aj
yes
MUBARAK
demand is the quantity and quality of goods and services a consumer is willingly and able to purchase at a particular price over a given period of time.
TOBI
calculate elasticity of income exercises
HABANABAKIZE Reply
Difference between extinct and extici spicies
Amanpreet Reply
While the American heart association suggests that meditation might be used in conjunction with more traditional treatments as a way to manage hypertension
Beverly Reply
Got questions? Join the online conversation and get instant answers!
Jobilize.com Reply

Get Jobilize Job Search Mobile App in your pocket Now!

Get it on Google Play




Source:  OpenStax, Năng lượng mặt trời- lý thuyết và ứng dụng. OpenStax CNX. Aug 07, 2009 Download for free at http://cnx.org/content/col10898/1.1
Google Play and the Google Play logo are trademarks of Google Inc.

Notification Switch

Would you like to follow the 'Năng lượng mặt trời- lý thuyết và ứng dụng' conversation and receive update notifications?

Ask