Fiecare material absoarbe și reflectă ceva energie solară. Cu toate acestea, unele materiale absorb mult mai mult decât reflectă și invers. Cantitatea de energie solară pe care un material o va absorbi sau reflecta depinde de o serie de proprietăți fizice. Materialele dense tind să absoarbă mai multă energie solară decât materialele mai puțin dense. Culoarea și acoperirea afectează, de asemenea, cantitatea de energie solară pe care un obiect o poate absorbi sau reflecta.
Proprietăți materiale
Pe măsură ce densitatea unui material crește, crește și capacitatea sa de a absorbi energia solară. De exemplu, materialele dense, precum chirpici, beton și cărămidă, absorb o cantitate mare de energie solară. Materialele mai puțin dense, precum polistirenul și ceva lemn, nu absorb la fel de multă energie solară. Aceste proprietăți pot varia în funcție de acoperirea materialului. De exemplu, dacă un material dens, cum ar fi betonul, ar fi acoperit cu un strat foarte reflectorizant, nu ar absorbi la fel de multă energie.
Cum afectează culoarea absorbția și reflexia?
Energia solară ajunge la noi la diferite lungimi de undă. Diferitele lungimi de undă asociate cu lumina vizibilă alcătuiesc diferitele culori ale curcubeului. Când vedem culoarea unui material, vedem reflectarea acelei lungimi de undă a luminii. De exemplu, un material albastru reflectă lumina albastră. Materialele albe reflectă o cantitate mare de lumină vizibilă. Materialele negre absorb o cantitate mare de lumină vizibilă. Prin urmare, materialele mai întunecate vor absorbi mai multă energie solară decât materialele mai deschise.
Unde merge energia?
Când un material absoarbe energia solară, energia este transferată către atomii din acel material. În cele din urmă, acest material este eliberat sub formă de căldură. În funcție de proprietățile materialului, acest proces poate avea loc la viteze și intensități diferite. De exemplu, betonul va elibera căldură încet, în timp ce o bucată de metal ar putea radia rapid căldură după ce a absorbit-o. Diferența de emisie de căldură este legată de diferența de conductivitate termică a materialelor. Metalul conduce căldura mai ușor decât betonul. Prin urmare, căldura se va răspândi mai repede prin metal decât prin beton.
Cum putem folosi aceste cunoștințe?
Putem folosi cunoștințele despre proprietățile materialelor pentru a construi dispozitive, clădiri și alte tehnologii eficiente. De exemplu, proprietățile materialelor legate de emisia de căldură sunt extrem de utile în construirea structurilor solare pasive. Într-o clădire solară pasivă, este important să folosiți material care să stocheze energia solară a zilei și să o emită încet peste noapte. În proiectarea clădirilor, această proprietate este numită „masa termică” a unui material.