Bestimmung der Solarkonstante

Naturwissenschaften

Alter

11 bis 14 Jahre

Ab 15 Jahren

Dauer (inkl. Vorbereitung)

länger als 6 Stunden

Eingereicht von

IHK Darmstadt

Quelle

Dose (mit Deckel)

Zusatzanschaffungen

Schwarze Farbe

Thermometer

Beschreibung des Experiments

Wie viel Energie liefert die Sonne? Dies soll in diesem Versuch mit einfachen Hilfsmitteln abgeschätzt werden.

Vorbereitung

Eine Dose schwarz anmalen (z. B. mit matter Sprühfarbe)

Durchführung

Experiment an einem möglichst sonnigen Tag ohne Wolken durchführen.

Dose wiegen, Dose mit Wasser befüllen (möglichst voll), Gesamtgewicht ermitteln
Dose in Sonne stellen, Sonnenhöhe ermitteln (z. B. mit Sternkarte oder Astroprogramm zur Experimentierzeit (Mittel))
Etwa alle halbe Stunde die Temperatur des Wassers messen und notieren

Auswertung

Temperatur in Abhängigkeit von der Zeit in einem Diagramm darstellen
Projizierte Flächen (Deckel und Mantel) über die Winkelfunktionen ermitteln, Gesamtfläche berechnen
Mit Hilfe der Wärmekapazitäten (aus Tafelwerk), den Massen und dem Anstieg der gezeichneten Geraden (Mittel) die gewonnene Wärmenergie pro Zeit berechnen
Mit Gesamtfläche die Leistung pro Flächeneinheit ermitteln
Atmosphärische Korrektur einrechnen (p = 1 sonnig, keine Wolken, p = 0 nur Wolken, keine Sonne)
Infrarot und UV rausrechnen (je 5%)
Wert sollte am Ende bei ca. 1000 W/m^2 liegen

Was könnte das Ergebnis verfälscht haben?

Fotoquelle: kompetenzz, IHK Darmstadt