8/6/2019 Guia Unidad Sol

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El Sol es la fuente de energa primaria de la Tierra cuya transformacin por todoslos organismos vivientes da lugar a toda una cadena que alimenta el ciclo de lavida del Planeta. En ese proceso se almacenan recursos de distintas formas (lea,lluvia, petrleo etc) que la humanidad ha aprendido a usar para sustentar sudesarrollo econmico.

Igual que la energa solar se aprovecha de muy diversas formas por todos losresidentes de la Tierra, el ser humano ha desarrollado distintos ingenios paraconvertir la radiacin solar en algn tipo de recurso necesario.

Introduccin

El Sol y sus formas deaprovechamiento

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Energa solar

La radiacin solar es tambin una mezcla en la que hay dos componentes que apreciamosa simple vista. La luz del da y el calor que sentimos cuando nos ponemos directamenteal Sol. Otros componentes no son tan fciles de distinguir pero tambin se utilizan. Laslmparas de rayos UVA que se utilizan para broncearse imitan uno de los componentesde los rayos solares. El que nos pone morenos.

Al igual que nadie usa las bombillas para calentar la casa o las lmparas de rayos UVApara iluminar las casas, los equipos que hemos desarrollado para aprovechar el sol, sirvensolo cuando utilizan la parte de la radiacin solar con la que funcionan bien.

Si es una sorpresa ver la cantidad de posibilidades que existen para aprovechar las energasrenovables, an es mayor descubrir todo lo que podemos hacer convirtiendo la radiacinsolar.

> Electricidad

La forma ms directa de transforma la radiacin solar en electricidad es a travs de lasllamadas clulas fotovoltaicas. Gracias a un sofisticado proceso de elaboracin la arenade la playa (silicio) se convierte en una clula solar que se comporta como si fuese unapila de las que usamos normalmente. Siempre que le d el sol, generar una pequeacantidad de electricidad en forma de corriente continua. Al igual que en los aparatostenemos que poner varias pilas para conseguir la energa necesaria, los paneles usanmuchas clulas solares para forma un panel fotovoltaico que suele producir el mismo tipode energa que la de las bateras de los coches.

A diferencia de las pilas y las bateras, los paneles fotovoltaicos no se agotan nunca, nohay que cambiarlos ni hay que rellenarlos con ningn lquido. Mientras les d el sol,producirn electricidad de por vida.

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> Produccin de agua caliente

La mayora del agua caliente que se usa en las casas se podra producir gracias al Sol. Elequipo que lo consigue se llama captador solar y lo conocemos todos con el nombrecomn de colector solar. No es ms que una chapa de metal de color negro dentro deuna caja aislada por todos los lados menos por el que se pone mirando al Sol que es decristal.

Siempre que le d el Sol, esa chapa se pondr muy caliente y si hacemos pasar agua encontacto con la chapa, el agua se calentar. Como el agua la calentamos dentro delcolector pero la tenemos que usar en el bao, tenemos que poner algn sistema que nosmueva el agua y, adems, que la almacene ya que solo se calienta cuando hay sol perose puede usar de da o de noche. Los colectores llevan un depsito de acumulacin deagua y algn sistema que mueve el agua desde el colector hasta el depsito. Cuandonosotros nos duchamos, sacamos el agua caliente que se ha ido almacenando en esedepsito y no necesitamos usar ningn otro tipo de energa ms que para compensar losdas que no haya Sol.

El movimiento del Sol: pieza dinmicadel paisaje celeste

Los astrnomos llaman movimiento aparente del Sol a su desplazamiento en el cielo,tal como puede observarse a simple vista, es decir, sin instrumento alguno.Con esa denominacin, se lo distingue del movimiento real de la Tierra en el espacio.Ambos tipos de movimientos, el terrestre real y el solar aparente, estn vinculadosentre s. Conocer las principales caractersticas del movimiento aparente brindaalgunas pistas para entender el real. Durante su movimiento aparente, en un instantedado, el Sol alcanza un punto de altura mxima sobre el horizonte.

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Hay rasgos caractersticos del movimiento solar aparente que vale la pena recordar:

En el amanecer, el Sol se hace visible por cierto sitio del horizonte, al que sedenomina levante. En el lenguaje cotidiano, coloquial, escuchamos que sueledecirse que el Sol aparece, surge, sale, o simplemente se levanta por elhorizonte (de all, justamente, el nombre del sitio por donde se hace visible).

Hacia el final de la tarde, el Sol deja de ser visible por cierto lugar del horizontellamado poniente, que siempre se localiza exactamente en el punto opuestoal respectivo levante solar. El nombre de ese sitio deriva tambin del lenguajecoloquial, ya que el Sol parece ponerse en el horizonte; tambin hemos escuchadodecir que se oculta o desaparece.

Si se observa con atencin, puede comprobarse que el Sol, fecha tras fecha,se mueve elevndose lenta y continuamente hasta alcanzar una altura mxima,y luego desciende con la misma rapidez.La trayectoria que describe el Sol es una curva en el cielo cuyos extremos sonsu levante y su poniente. Resulta sencillo verificar que demora el mismo tiempo enascender hasta el punto ms alto desde su levante, que en descender desde allhasta su poniente. En otras palabras, demora lo mismo en subir que en bajar.La trayectoria que describe el Sol se denomina arco diurno solar y con l sedefine el da de luz, esto es, el perodo de tiempo en que el Sol es visible.

Las sombras: pistas sobre el movimientosolar aparente

Un modo de ilustrar los rasgos apuntados, es simplemente observando el desplaza-miento del Sol en el cielo. Una forma prctica de verificar el movimiento aparente delSol es a travs de la variacin de las sombras de los objetos que ilumina durante sutrayectoria en el cielo.El tamao de la sombras cambia a medida que cambian las alturas que alcanza el Solen su movimiento aparente. Cuanto ms alto se encuentre, ms corta ser la longitudde la sombra de un objeto y la sombra mnima ocurre cuando el Sol alcanza su alturamxima. Por otra parte, como el Sol recorre su camino en el cielo en un determinadosentido (siempre de levante a poniente) las sombras varan su direccin en cadainstante, de acuerdo con la ubicacin del Sol en ese momento.

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La direccin de las sombras en la variacinde los levantes y los ponientes

En cada fecha, el levante solar es diferente. En otras palabras, el Sol no sale todos losdas por el mismo sitio del horizonte; es decir, que el sitio por donde se ve surgir al Solse desplaza un poquito, fecha tras fecha. Anlogamente, algo similar ocurre con susrespectivos ponientes. Resulta evidente entonces que todos los levantes se ubican enla misma zona el horizonte, la que se denomina oriente u horizonte oriental. Losponientes, por su parte, se hallan en la zona opuesta, la otra mitad del horizonte,llamada occidente o regin occidental.

De esta manera, el horizonte queda dividido en dos secciones idnticas que definendos direcciones cardinales: oriente y occidente. La lnea sobre el horizonte que separala regin oriental de la occidental se llama lnea meridiana o simplemente meridiana.En otras palabras, dado que los levantes del Sol se hallan todos en una zona delhorizonte y los ponientes en la opuesta, puede sealarse que: al comenzar el movimiento solar aparente, la sombras apuntan hacia la zonaoccidental; cuando llega a su punto ms alto en el cielo, la sombra se halla justo sobre la lneade separacin de las regiones oriental y occidental (la meridiana); y, finalmente, cuando el Sol comienza a descender hacia su poniente, la direccin de las sombrases hacia la zona oriental.Dado que la duracin del movimiento aparente del Sol define el da de luz, cuando elSol se halla en la mitad de su recorrido, se puede indicar entonces que es el instantemitad del da de luz, es decir, es el medioda.

La inclinacin de los rayos solares

En ambos esquemas, las lneas punteadas representan el camino imaginario del Sol enel cielo que se observa desde algn lugar de la Tierra. Cada una corresponde a tresdas diferentes del ao: uno al comienzo del invierno, otro al comienzo del otoo o dela primavera, y el tercero, al comienzo del verano. En los tres casos, el Sol estrepresentado en su posicin al medioda.En ambos esquemas se represent el mismo objeto con su sombra; pero la sombra esdistinta porque cada una corresponde a una de las tres posiciones del Sol del medio-da. Record que la longitud de la sombra se produce segn la inclinacin con quellegan los rayos del Sol que iluminan el objeto.

En el primer esquema, tambin se representan con lneas enteras delgadas los rayosdel Sol en un medioda de invierno. En l, pods observar cmo su inclinacin, al llegaral suelo del lugar, produce la longitud de la sombra del objeto que iluminan.

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El camino aparente del Sol en el cielo

Cantidad de horas de luz y de oscuridad de los dasLa cantidad de horas de luz y de oscuridad en un da se va modificando a lo largo delao en cada lugar. Por ejemplo, en el hemisferio Sur, el da del ao con ms horas deluz es el 22 de diciembre.A partir de ese da, la cantidad de horas de luz de un da es cada vez menor, hastallegar al mnimo: el 22 de junio. Despus de esa fecha, la cantidad de horas de luz enun da empieza a aumentar.Qu son los un solsticios?Todos los aos, hacia el 22 de diciembre, el eje terrestre est inclinado con el polo Surenfrentando al Sol. Ese es el da del ao con ms horas de luz en el hemisferio Sur y lanoche ms larga del ao en el hemisferio Norte. Se dice que ese da se produce unsolsticio (de verano, en el hemisferio

Sur de la Tierra, y de invierno, en el hemisferio Norte). En esa fecha, hay una zona dela Tierra donde el Sol no se esconde tras el horizonte en ningn momento del da, esdecir que no se oculta durante las 24 horas que dura ese da.Esa zona es la comprendida entre el polo Sur y un paralelo terrestre llamado CrculoPolar Antrtico. Al mismo tiempo, en esa misma fecha (22 de diciembre) hay otraregin de la Tierra, en el hemisferio Norte, delimitada por el paralelo llamado CrculoPolar rtico, donde es de noche durante las 24 horas del da.El 22 de diciembre, por ejemplo, los lugares de la Tierra que se encuentran entre elCrculo Polar Antrtico y el Polo Sur tienen 24 horas de luz. En el resto del planeta,cuanto ms alejado del Crculo Polar Antrtico hacia el Norte est un lugar, menoshoras de luz diaria tendr.Aproximadamente el 22 de junio, unos seis meses despus del solsticio de verano, seproduce el solsticio de invierno de nuestro hemisferio. En esa fecha, el eje terrestreest inclinado de manera

que el polo Norte enfrenta al Sol y es el da del ao con ms horas de luz en el hemis-ferio Norte, y, por lo tanto, la noche ms larga del ao en el hemisferio Sur.Qu son los equinoccios?Hay dos das del ao en los que se producen los equinoccios, es decir, un da en quehay 12 horas de luz y 12 de oscuridad: son el 22 de septiembre y el 22 de marzo. Enesas fechas, el eje terrestre est orientado de manera que ambos polos estn a lamisma distancia del Sol y ambos hemisferios terrestres tienen la misma iluminacin.En uno comienza la primavera y en el otro, el otoo. El 22 de diciembre es el da del solsticio de verano. El Sol alcanza la mxima alturasobre el horizonte. Desde el 23 de diciembre en adelante, cada da se hace ms corto, hasta el 22 dejunio cuando el Sol llega a la mnima altura sobre el horizonte. En las fechas de los equinoccios, el 22 de marzo y el 22 de septiembre, la altura a laque se halla el Sol tiene un largo intermedio entre el del solsticio de verano y el delinvierno. Adems, en esas fechas, el Sol asoma por el horizonte exactamente por elEste y se pone exactamente por el Oeste.

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