Física del efecto invernadero

Cita de: Fortuna en Martes 01 Diciembre 2009 14:35:37 pm

Cita de: Bindog en Martes 01 Diciembre 2009 10:11:20 am

como ya comenté eso es absurdo.

Por eso ponemos en las casas doble vidrio, conduce demasiado bien la temperatura. Con probar a tocarlo cuando en el coche se caliente por el sol te darás cuenta de que está frío, más que el gas del interior del coche.

 

Tal vez no leíste ésto?:

Cita de: En esa misma página

3.- La energía se transfiere por tres mecanismos: conducción, convección y radiación

Así, la frase que citas toma sentido "En cambio, la energía emitida por los cuerpos del interior del invernadero, predominantemente de longitudes de onda mayores, correspondientes al infrarrojo, no se transmiten al exterior a través del vidrio. Así, aunque la temperatura del aire en el exterior del invernadero sea baja, la temperatura que hay dentro es mucho más alta porque se produce una considerable transferencia de calor neta hacia su interior." y añado " Aunque la temperatura del vidrio se más baja que la del interior".


Yo creo que tal vez quieres indicar que el efecto invernadero en muchos casos es menor que la falta de conducción y de convección, pero no que no exista el efecto invernadero. Tal vez sobre ese "mucho más alta" y sea más bien "más alta" (en realidad, en los invernaderos, es más importante la falta de convección y condución que la radiación). Ahora bien, en el caso de la atmósfera, no podemos transferir al espacio el calor por esos dos mecanismos y la única forma de evacuar el calor fuera de la Tierra, es por radiación.

Te acabas de olvidar de la 2 ley de la termodinámica: ningún cuerpo a temperatura inferior puede transmitir su calor a uno de temperatura superior (me refiero al calor neto). Eso no quiere decir que todos los cuerpos no radien infrarrojos ( y radiación lumínica).

Esa misma cuestión pensé yo  https://foro.tiempo.com/climatologia/fisica+del+efecto+invernadero-t101628.0.html;msg2209476#msg2209476 Pero afortunadamente, Vaquert me recordó que no es la atmósfera la que cede el calor al suelo, sino que el la atmósfera no deja escapar el calor. La energía viene del Sol, no de la atmósfera. Por ejemplo, pon una manta encima de una estufa. El conjunto de la manta bajo la estufa, aumenta su temperatura. ¿Ha sido la manta la que ha cedido calor a la estufa?.

Existen diferencias sustanciales entre el mal llamado efecto invernadero y el calentamiento que se experimenta en los invernaderos de plantas de vidrio (o plstico).

Sí, en los invernaderos normales es menos importante la radiación.

Por otra parte y debido a la capacidad invernadero del vidrio: cmo miden los termmetros de mercurio encerrados en vidrio? y cmo no se calienta el filamento de las bombillas hasta fundirse?  es difcil explicarlo si hacemos caso a ese efecto...

Los termómetros miden por conducción. Se calienta el termómetro por contacto. Por supuesto, si los pones al sol, también absorben radiación y miden más temperatura.

El filamento de las bombillas se calienta por efecto joule. La temperatura es tan alta que el máximo está muy corrido al visible. El cristal también irradia debido a su temperatura, que absorbe algunas frecuencias y emite en el infrarrojo. (No vemos el casco brillar pero sí el filamento). A parte, el cristal cede calor por conducción.

PD.

Cita de: Fortuna en Martes 01 Diciembre 2009 14:35:37 pm

Tal vez no leíste ésto?:

Cita de: En esa misma página

3.- La energía se transfiere por tres mecanismos: conducción, convección y radiación

Sí no lo leí: incorrecto energía no es igual a calor

¿No has oído hablar de energía térmica? O nuclear, o química, o eólica?. El calor es la cantidad de energía que se transfiere de un sistema a otro cuyas manifestaciones sean variaciones de temperatura y/o trabajo. Conoces el término ¿energía interna?. Sabes, se suele medir en Calorías/mol o julios/mol.

1Cal=4.18Julios.

Lo que quería decir es no confundir una parte (calor) con todo (energía); calor es una forma de energía, como la cinética, potencial o eléctrica...

Respecto a los ejemplos que he puesto ponen de manifiesto que la energía calórica no se transmite primordialmente por radiación, solo en poca cantidad, en el espacio es así porque no hay otra forma que si fuese por conveccion o conducción el sol nos habría fundido (esta a miles de grados). Por suerte sólo por radiación.

En el ejemplo de estufa y manta, también impides que se produzca la convección del gas que está entre la estufa y la manta. Es igual que en el invernadero, el efecto es la supresión de la convección, impidiendo facilitarle que se enfrie a diferencia de lo que está fuera del inverandero (del de las plantas).

otra cosa es lo de los gases de efecto "invernadero"

Respecto a los ejemplos que he puesto ponen de manifiesto que la energía calórica no se transmite primordialmente por radiación, solo en poca cantidad, en el espacio es así porque no hay otra forma que si fuese por conveccion o conducción el sol nos habría fundido (esta a miles de grados). Por suerte sólo por radiación.

El ejemplo de la bombilla, que lo pusiste tú, el filamento se enfría por radiación (léase cede su energía), al estar hecho el vacío dentro y tener un aislante térmico en su base.

En el ejemplo de estufa y manta, también impides que se produzca la convección del gas que está entre la estufa y la manta. Es igual que en el invernadero, el efecto es la supresión de la convección, impidiendo facilitarle que se enfrie a diferencia de lo que está fuera del inverandero (del de las plantas).

otra cosa es lo de los gases de efecto "invernadero"

Digo una estufa de esas de filamentos que se ponen al rojo, no un radiador, o uno de esos de aire caliente, que sí, es como dices. Pero cuanto mayor es la temperatura del cuerpo, más eficiente es el mecanismo de radiación para eliminar calor. Piensa que la tierra, a 30ºC, se emite como una estufa de 478 watios. Un enlace muy instructivo sobre la potencia irradiada con applets. Pones la temperatura y te muestra la gráfica de la distribución de energía y el total emitido. http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/negro/radiacion/radiacion.htm



PD.

Ojo, una bombilla de 100w, emite mucho más de 100w/m², pero en una región muy pequeña. Habría que dividir los 100w entre la superficie de emisión en m². Ello da una temperatura de 2900ºK, si el área del filamento fuera de 25mm². Si el filamento lo hacemos de 1m² y lo ponemos a 2900ºK, salen 4.010.283,27 w/m², osea 4 megawatios. (espero no haberme equivocado  )

Creo que la temperatura que hallas es lo que se denomina temperatura de ruido.
El significado físico es distinto al de temperatura calorífica.Creo recordar que la temperatura también servía para medir las vibraciones de las moléculas, densidad de estados fónicos,me suena algo asi.......

ni calor es igual a Tª,


¿que significa 30ºC? ¿que significa -70ºC?

NADA, ABSOLUTAMENTE NADA,

ni siquiera cuando añadimos una masa y un calor específico,

NADA, NO SIGNIFICA NADA,

a no ser que lo estemos considerando dentro de un sistema, con lo que tenemos UN FLUJO,

sin esas consideraciones, LA TEMPERATURA NO DICE ABSOLUTAMENTE NADA

o lo que es lo mismo:
un termómetro mide la temperatura, no la sensibilidad térmica, no el flujo de calor, no mide el flujo del sistema,

volviendo al mundo real,

si el CO2 aumenta la Tª superficial 1ºC y baja la estratosférica 2ºC, eso implica un incremento del gradiente vertical, una variación de la tasa de lapso, un aumento de la convectividad,
por lo que :
-hay un aumento de vapor de agua,
- hay un aumento de la componente ascensional,
- hay un aumento de nubosidad (o debería haberlo considerando la misma concentración de núcleos crioscópicos)

esto trae consigo, una mayor difusión del CO2, un mayor enfriamiento estratosférico,....

lo que debe resultar, en un equilibrio consistente en un aumento de concentración de CO2 en capas medias, que además de hacer de filtro para la superficie, formaría una capa de inversión térmica,....

efectos muy discutibles, hay gente que ve está realimentación como precursora de una glaciación,.....


(el filamento de la bombilla no se funde por estar en atmósfera controlada, si fuese aire lo que tuviera dentro, directamente explotaría)

Jo, _00_ si supieras la cantidad de cosas que tiene como parámetro la temperatura....

Por ejemplo. Un cocido. Si intentas hacer un cocido con agua a temperatura ambiente, ¿cuánto tiempo tienes que esperar?. Además, ¿para que sirve la olla express?. Las malas lenguas dicen que en la olla express, el agua hierve a 110 grados y que por tener agua a 110 tarda menos. En fin, estaban equivocados, no era por eso y es otro de los misterios por resolver. Lo tengo!, era por la presion!.

32ºF es la temperatura a la que licúa el agua, son 0ºC. Son escalas relativas, donde se ha cambiado el origen y la escala. Pero llegó lord Kelvin y por sus estudios de termodinámica, llegó a la conclusión que existe una escala absoluta, con un 0 por debajo del cual no se puede bajar: 0ºK=-273.15ºC=-459.67ºF. Ahora es cuestión de escala. Como usar cm y pulgadas. La lectura es distinta, pero el tamaño el mismo. Digamos, en plan burdo, que un termómetro de mercurio le da igual los números que pongas en el cristal, pero que el mercurio no se contraerán más allá de cierto tamaño.

Volviendo a la física, la temperatura es una variable de estado, es decir, que caracteriza el estado. Si una persona tiene 40 grados, está enferma. Si un material,  a 10ºC a tiene ciertas propiedades, se puede deducir como se comportará a otra temperatura, si conocemos la dependencia de las características con la temperatura.

No sé, en verano, a 30ºc, ¿podrá congelarse el agua botijo?
___________________________________________________

Tal vez, tu comentario sea más en la línea de que en el planeta hablar de una temperatura media, no tenga mucho sentido. Es algo que pensaba. Si aumenta 2ºC, ¿sería una catrástofe?. Este octubre, en España hemos tenido +3ºC y no ha pasado nada. Menos lluvias, eso sí, pero nadie se murió de ello. Si hubiera llovido más de lo normal, como pasó en Murcia, todo el mundo contento, excepto los vendedores de gafas de sol.

___________________


Menudo rollo. En fin, ¿será que tengo fiebre?

Si se quiere criticar una teoría, hay que conocerla bien antes.

Cita de: Bindog en Martes 01 Diciembre 2009 18:42:36 pm

Respecto a los ejemplos que he puesto ponen de manifiesto que la energía calórica no se transmite primordialmente por radiación, solo en poca cantidad, en el espacio es así porque no hay otra forma que si fuese por conveccion o conducción el sol nos habría fundido (esta a miles de grados). Por suerte sólo por radiación.

El ejemplo de la bombilla, que lo pusiste tú, el filamento se enfría por radiación (léase cede su energía), al estar hecho el vacío dentro y tener un aislante térmico en su base.

Citar

En el ejemplo de estufa y manta, también impides que se produzca la convección del gas que está entre la estufa y la manta. Es igual que en el invernadero, el efecto es la supresión de la convección, impidiendo facilitarle que se enfrie a diferencia de lo que está fuera del inverandero (del de las plantas).

otra cosa es lo de los gases de efecto "invernadero"

Digo una estufa de esas de filamentos que se ponen al rojo, no un radiador, o uno de esos de aire caliente, que sí, es como dices. Pero cuanto mayor es la temperatura del cuerpo, más eficiente es el mecanismo de radiación para eliminar calor. Piensa que la tierra, a 30ºC, se emite como una estufa de 478 watios. Un enlace muy instructivo sobre la potencia irradiada con applets. Pones la temperatura y te muestra la gráfica de la distribución de energía y el total emitido. http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cuantica/negro/radiacion/radiacion.htm



PD.

Ojo, una bombilla de 100w, emite mucho más de 100w/m², pero en una región muy pequeña. Habría que dividir los 100w entre la superficie de emisión en m². Ello da una temperatura de 2900ºK, si el área del filamento fuera de 25mm². Si el filamento lo hacemos de 1m² y lo ponemos a 2900ºK, salen 4.010.283,27 w/m², osea 4 megawatios. (espero no haberme equivocado  )

Veo que no has pillado lo que quería decir con los ejemplos:

En el caso de la bombilla o lámpara incandescente: la paradoja es la siguiente: tengo un filamento a 2100 ºC que emite luz y radiación infrarroja (la lámpara está al vacío, las hay con gas N₂ y Ar pero entonces también hay convección) y lo que ocurre es que llega esta emisión a la ampolla de vidrio de la propia lámpara, lo cual haría que absorviese la radiación infrarroja. Entonces la reemitiría hacía el interior de la bombilla: problema entonces me vuelve a calentar el filamento (el tema se retroalimenta) alcanzando la temperatura de evaporación del tungsteno, en poco tiempo me he quedado sin filamento...

Pero esto no sucede.

Te dejo este enlace sobre lámparas incandescentes

Jo, _00_ si supieras la cantidad de cosas que tiene como parámetro la temperatura....

Por ejemplo. Un cocido. Si intentas hacer un cocido con agua a temperatura ambiente, ¿cuánto tiempo tienes que esperar?. Además, ¿para que sirve la olla express?. Las malas lenguas dicen que en la olla express, el agua hierve a 110 grados y que por tener agua a 110 tarda menos. En fin, estaban equivocados, no era por eso y es otro de los misterios por resolver. Lo tengo!, era por la presion!.

32ºF es la temperatura a la que licúa el agua, son 0ºC. Son escalas relativas, donde se ha cambiado el origen y la escala. Pero llegó lord Kelvin y por sus estudios de termodinámica, llegó a la conclusión que existe una escala absoluta, con un 0 por debajo del cual no se puede bajar: 0ºK=-273.15ºC=-459.67ºF. Ahora es cuestión de escala. Como usar cm y pulgadas. La lectura es distinta, pero el tamaño el mismo. Digamos, en plan burdo, que un termómetro de mercurio le da igual los números que pongas en el cristal, pero que el mercurio no se contraerán más allá de cierto tamaño.

Volviendo a la física, la temperatura es una variable de estado, es decir, que caracteriza el estado. Si una persona tiene 40 grados, está enferma. Si un material,  a 10ºC a tiene ciertas propiedades, se puede deducir como se comportará a otra temperatura, si conocemos la dependencia de las características con la temperatura.

No sé, en verano, a 30ºc, ¿podrá congelarse el agua botijo?
___________________________________________________

Tal vez, tu comentario sea más en la línea de que en el planeta hablar de una temperatura media, no tenga mucho sentido. Es algo que pensaba. Si aumenta 2ºC, ¿sería una catrástofe?. Este octubre, en España hemos tenido +3ºC y no ha pasado nada. Menos lluvias, eso sí, pero nadie se murió de ello. Si hubiera llovido más de lo normal, como pasó en Murcia, todo el mundo contento, excepto los vendedores de gafas de sol.

___________________


Menudo rollo. En fin, ¿será que tengo fiebre?

Si se quiere criticar una teoría, hay que conocerla bien antes.

No, lo que quiero decir es lo que he resaltado,

si tu me dices 40ºC o 10ºC, no tiene ningún sentido, siempre tiene que ir acompañado de un sistema, en este caso "persona" y "cierto material",

pero si yo te digo que hay un flujo de calor de 3ºC/sg.m², no hace falta nada más, es un parámetro completo, que define el comportamiento de cualquier cuerpo que se introduzca bajo la influencia de ese parámetro,

a eso me refiero con que no dice ABSOLUTAMENTE NADA (por si sola)

ni siquiera a nivel superficial, ya que el sistema en el que interviene la temperatura es más amplio, tu mismo lo dices: hay "cantidad de cosas que tiene como parámetro la temperatura...."

Gracias Fortuna, en la página que me diste he encontrado un experimento interesante:

"Medida de la intensidad de la radiación emitida por el filamento
La intensidad de la radiación F emitida por el filamento es proporcional a la cuarta potencia de su temperatura absoluta T.

F =kT⁴

El flujo de energía (energía por unidad de tiempo) que absorbe la termopila  Uter es proporcional a F. Ahora bien, la termopila está a la temperatura ambiente T0 y también emite radiación proporcionalmente a la cuarta potencia de T0, de modo que la f.e.m. termoeléctrica Uter vale

Uter=c(T1⁴-T0⁴)

donde c es una constante de proporcionalidad desconocida. Podemos despreciar T0 frente a T1, de modo que tomando logaritmos neperianos a ambos lados, se cumple que:"
 

Veo que no has pillado lo que quería decir con los ejemplos:

En el caso de la bombilla o lámpara incandescente: la paradoja es la siguiente: tengo un filamento a 2100 ºC que emite luz y radiación infrarroja (la lámpara está al vacío, las hay con gas N₂ y Ar pero entonces también hay convección) y lo que ocurre es que llega esta emisión a la ampolla de vidrio de la propia lámpara, lo cual haría que absorviese la radiación infrarroja. Entonces la reemitiría hacía el interior de la bombilla: problema entonces me vuelve a calentar el filamento (el tema se retroalimenta) alcanzando la temperatura de evaporación del tungsteno, en poco tiempo me he quedado sin filamento...

Pero esto no sucede.

Te dejo este enlace sobre lámparas incandescentes

No hay ninguna paradoja. Te pongo un ejemplo. Si en lugar de absorber la radiación, la reflejara al 100% hacia el interior, efectivamente, el filamento aumentaría su temperatura hasta su fusión. Entonces, ¿el espejo de la ampolla ha hecho fundir el filamento?. No. recuerda que tenemos una corriente eléctrica que es la fuente de la energía. Con la ampolla reflectante hemos impedido que salga la radiación.

Pero la ampolla no es reflectante, es un cuerpo que absorbe una pequeña cantidad de energía devuelve la mitad hacia adentro. En el caso ideal, en dirección al filamento, aunque esto no es cierto. El filamento estará en equilibrio radiativo con la ampolla en las frecuencias de absorción del  del vídreo.

Sea w₀ la potencia emitida por el filamento sin ampolla. Sea w1 = A w₀ la potencia absorbida por la ampolla, con A<1. El filamento aumentará su temperatura, en las condiciones ideales indicadas, llega al equilibrio a la temperatura T'=T₀(1+A)^1/4 Teniendo en cuenta que la potencia por m² disminuye con el cuadrado de la distancia, y que no se absorbe más que una pequeña fracción de lo que llega a la ampolla, se tiene que A<<1, con lo que T'~T₀.

PD. contestaste mientras...

pero si yo te digo que hay un flujo de calor de 3ºC/sg.m², no hace falta nada más, es un parámetro completo, que define el comportamiento de cualquier cuerpo que se introduzca bajo la influencia de ese parámetro,

Lectura recomendada "variables intensivas", busca tu mismo.

Lectura recomendada "variables intensivas", busca tu mismo.

 

Veo que vas llegando a las mismas conclusiones que yo.

Recomiendo que antes de hacer el tejado se construya una buena cimentación.