Kan de warmte die ontstaat in het brandpunt van een vergrootglas gebruikt worden om bijvoorbeeld water te verwarmen?

Ton, 74 jaar
24 oktober 2022

Het brandpunt van een vergrootglas dat ontstaat als de zonnestralen door het glas geconcentreerd worden, wordt heel warm. Kan die warmte gebruikt worden om bijv. water te verwarmen? Kan dat dan ook op grote schaal?

Antwoord

Ja dat kan in principe maar het is niet wat je een efficiënte methode zou noemen...

Ter hoogte van de Aarde bedraagt de zonneconstante 1361 Watt / m^2. Dat betekent: als je een vierkant van één vierkante meter loodrecht op de richting van de Zon richt zal er per seconde 1361 Joule aan energie door passeren. Die energie is elektromagnetische straling. Let wel, dit is buiten de atmosfeer.

Neem nu een vergrootglas met een straal van 4 cm, dan is de oppervlakte van het glas (afgerond) 50 vierkante centimeter = 0.005 vierkante meter

Door het glas passeert dus   1361 x 0.005 = 6.8 Joule /sec

Nu willen we bijvoorbeeld  1 liter water (dus 1kg) verwarmen van 20°C naar 50°C. De soortgelijke warmte van water is 4186 Joule/kg/Kelvin. Anders gezegd, om één kg met één graad meer ter verwarmen is er 4186 Joule nodig. Dus om 1 kg met 30° te verhogen is dat  30 . 4186 = 125 580 Joule.

Ons vergrootglas levert 6.8 Joule per seconde, en dus hebben we 125 580 / 6.8 = 18 467 seconden nodig, dat is een dikke 5 uur.

Dat als alles perfect efficiënt verloopt en het water bijvoorbeeld intussen niet afkoelt.

En ook, dit alles is buiten de atmosfeer. Aan het aardoppervlak zal het nog langer duren want slechts een kleine helft van de zonnestraling bereikt rechtstreeks het aardoppervlak. 

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Zoek andere vragen

© 2008-2022
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door EOS vzw