2010-01-10, 22:42
  #1
Medlem
När solen lyser på sommaren och man sätter ett förstorningsglas ovanför ett papper börjar det ju ryka och bli varmt och brinna.
Men hur varmt kan det bli egentligen?
50 cm i diameter är förstoringsglaset om det nu har betydelse.

Någon som vet?
Citera
2010-01-10, 22:46
  #2
Medlem
Dr_Dollars avatar
C:a 217
Citera
2010-01-10, 22:52
  #3
Medlem
appe-s avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Dr_Dollar
C:a 217
skärp dig. det är bra att man rättar folk, och att man samtidigt har lite ironi - men gör det gärna med någorlunda värdighet, annars flyr dom till religionsforumet.


kära TS, vi behöver mer data innan vi kan säga hur varmt det blir. utöver diametern på 50cm kan det vara bra att veta vart du befinner dig (ditt avstånd till solen), olika radier på de olika sidorna,.styrka, renhet, avstånd ifrån objektet, you name it.
Citera
2010-01-10, 23:05
  #4
Medlem
ZenCurls avatar
ca 317 grader celcius med ett avstånd och klimat likvärdigt sverige. för att få en ämne att brinna krävs dock vetskapen om dencitet på själva massan.
Citera
2010-01-10, 23:10
  #5
Medlem
sheridans avatar
Citat:
Ursprungligen postat av IP-pel
När solen lyser på sommaren och man sätter ett förstorningsglas ovanför ett papper börjar det ju ryka och bli varmt och brinna.
Men hur varmt kan det bli egentligen?
50 cm i diameter är förstoringsglaset om det nu har betydelse.

Någon som vet?

Du kan få det precis så varmt som solens yta. Solen har ju en "färg" den får via sitt Planck-spektrum som svartkroppsstrålare. Om du avbildar den så har avbildningen samma "färg" och därmed samma temperatur. Detta rent teoretiskt givetvis. För att få denna temperatur så blir man tvungen att lysa på något som inte leder värme särskilt bra. Det var en populär sak att göra för sådär 20-25 år sen och det skrevs lite artiklar om det och man mätte över 6000 grader också (hur man nu gjorde det minns jag inte).
Citera
2010-01-11, 00:48
  #6
Medlem
Dr. Wilys avatar
Citat:
Ursprungligen postat av sheridan
Du kan få det precis så varmt som solens yta. Solen har ju en "färg" den får via sitt Planck-spektrum som svartkroppsstrålare. Om du avbildar den så har avbildningen samma "färg" och därmed samma temperatur. Detta rent teoretiskt givetvis. För att få denna temperatur så blir man tvungen att lysa på något som inte leder värme särskilt bra. Det var en populär sak att göra för sådär 20-25 år sen och det skrevs lite artiklar om det och man mätte över 6000 grader också (hur man nu gjorde det minns jag inte).
En metod för att få samma temperatur som på solytan är att man använder en optisk konstruktion som ordnar så att den punkt man vill värma upp belyses från alla riktningar; en pytteliten observatör i brännpunkten skulle alltså se enbart solyta var han än tittar. Detta kan så klart inte göras med ett enda förstoringsglas, även om det ökar den vinkelstorlek som solytan tycks uppta på himlen för en tänkt observatör i fokalpunkten och därmed ge upphov till en påtaglig uppvärmning. Problemet med linser är att de dras med kromatisk aberration, Fresnelreflektion och annat som minskar deras effektivitet; vill man få det riktigt varmt är det enklare att utnyttja paraboliska speglar.


Hur pass mycket energi man kan tillföra med ett förstoringsglas kan uppskattas rätt enkelt, men temperaturen är en knepigare historia då den som sagt beror på värmeledningsförmåga, reflektivitet etc. hos det material man värmer upp (materialets egenskaper är en viktigare faktor än linsstorlek). Maximal temperatur uppnås när den värme som transporteras bort från fokuspunkten (genom konduktion och värmestrålning) balanserar den instrålade energin från solen, och för att räkna ut detta behövs information om materialet man vill värma upp.

Trä i största allmänhet har dålig värmeledningsförmåga och en självantändningspunkt på runt 300 grader celsius. Då man med lite vilja kan få trä att fatta eld med ett vanligt förstoringsglas, så ger det ett hyfsat hum om vilka temperaturer som kan nås med så pass vardaglig utrustning. Något hundratal celsiusgrader, alltså.
Citera
2010-01-11, 11:25
  #7
Medlem
Om man lyckas få ner fokus till en punkt borde väl gälla att energin som kommer från solen (E≠0) fördelas över en oändligt liten yta:

ΔT=k*E/(∞^-1)=k*E*∞

då E=cmΔT => ΔT=E/(cm) och termen 1/(cm) förenklas till k.

Resonerar jag fel?
Citera
2010-01-11, 12:37
  #8
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av ElMacoTaco
Om man lyckas få ner fokus till en punkt borde väl gälla att energin som kommer från solen (E≠0) fördelas över en oändligt liten yta:

ΔT=k*E/(∞^-1)=k*E*∞

då E=cmΔT => ΔT=E/(cm) och termen 1/(cm) förenklas till k.

Resonerar jag fel?

Oändligt små ytor finns inte, vi pratar om praktiska saker inte matematiska.

Solens intensitet på jorden är ca 350 W/m^2. Med det kan man beräkna temperaturen i förstoringsglaset, men nu är jag för trött för att göra det.
Citera
2010-01-11, 12:46
  #9
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av Notsoreligous
Oändligt små ytor finns inte, vi pratar om praktiska saker inte matematiska.

Okej, men att en yta kan gränsa mot oändligt liten måste väl vara godkänt?
Citera
2010-01-11, 13:42
  #10
Medlem
sheridans avatar
Citat:
Ursprungligen postat av ElMacoTaco
Om man lyckas få ner fokus till en punkt borde väl gälla att energin som kommer från solen (E≠0) fördelas över en oändligt liten yta:

ΔT=k*E/(∞^-1)=k*E*∞

då E=cmΔT => ΔT=E/(cm) och termen 1/(cm) förenklas till k.

Resonerar jag fel?

Du kan inte under några omständigheter fokusera ner ljuset ens till den diffraktionsbegränsade spotstorleken eftersom solen har en utsträckning.
Citera
2010-01-11, 13:43
  #11
Medlem
sheridans avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Notsoreligous
Oändligt små ytor finns inte, vi pratar om praktiska saker inte matematiska.

Solens intensitet på jorden är ca 350 W/m^2. Med det kan man beräkna temperaturen i förstoringsglaset, men nu är jag för trött för att göra det.

Solens intensitet utanför atmosfären är ca 1365-1366 W/m^2. Ca 1100 av dessa når ner till havsytan om man håller man ytans normal mot solen.
Citera
2010-01-11, 13:53
  #12
Medlem
Citat:
Ursprungligen postat av sheridan
Solens intensitet utanför atmosfären är ca 1365-1366 W/m^2. Ca 1100 av dessa når ner till havsytan om man håller man ytans normal mot solen.

I beg to differ
Citat:
The Earth receives a total amount of radiation determined by its cross section (π·RE²), but as it rotates this energy is distributed across the entire surface area (4·π·RE²). Hence the average incoming solar radiation, taking into account the angle at which the rays strike and that at any one moment half the planet does not receive any solar radiation, is one-fourth the solar constant (approximately 342 W/m²). At any given moment, the amount of solar radiation received at a location on the Earth's surface depends on the state of the atmosphere and the location's latitude.

http://en.wikipedia.org/wiki/Sunlight#Solar_constant
Citera
  • 1
  • 2

Skapa ett konto eller logga in för att kommentera

Du måste vara medlem för att kunna kommentera

Skapa ett konto

Det är enkelt att registrera ett nytt konto

Bli medlem

Logga in

Har du redan ett konto? Logga in här

Logga in