Зміст
- Властивості матеріалу
- Як колір впливає на поглинання та відбиття?
- Куди йде енергія?
- Як ми можемо використовувати ці знання?
Кожен матеріал поглинає та відбиває деяку сонячну енергію. Однак деякі матеріали поглинають набагато більше, ніж вони відображають, і навпаки. Кількість сонячної енергії, яку матеріал буде поглинати або відображати, залежить від ряду фізичних властивостей. Щільні матеріали, як правило, поглинають більше сонячної енергії, ніж менш щільні матеріали. Колір і покриття також впливають на кількість сонячної енергії, яку об'єкт може поглинати або відображати.
Властивості матеріалу
Зі збільшенням щільності матеріалу звичайно також збільшується його здатність поглинати сонячну енергію. Наприклад, щільні матеріали, такі як глина, бетон і цегла, поглинають велику кількість сонячної енергії. Менш щільні матеріали, такі як пінопласт і трохи деревини, не поглинають стільки сонячної енергії. Ці властивості можуть змінюватися залежно від покриття матеріалу. Наприклад, якби щільний матеріал, такий як бетон, був покритий високовідбиваючим покриттям, він би не поглинав стільки енергії.
Як колір впливає на поглинання та відбиття?
Сонячна енергія досягає нас на різних довжинах хвиль. Різні довжини хвилі, пов'язані з видимим світлом, складають різні кольори веселки. Коли ми бачимо колір матеріалів, ми бачимо відображення тієї довжини хвилі світла. Наприклад, блакитний матеріал відбиває синє світло. Білі матеріали відбивають велику кількість видимого світла. Чорні матеріали поглинають велику кількість видимого світла. Тому більш темні матеріали будуть поглинати більше сонячної енергії, ніж легші.
Куди йде енергія?
Коли матеріал поглинає сонячну енергію, енергія передається атомам цього матеріалу. Згодом цей матеріал виділяється як тепло. Залежно від властивостей матеріалу цей процес може відбуватися з різною швидкістю та інтенсивністю. Наприклад, бетон повільно виділятиме тепло, тоді як шматок металу може швидко випромінювати тепло після поглинання. Різниця в тепловіддачі пов'язана з різницею теплопровідності матеріалів. Метал проводить тепло швидше, ніж бетон. Тому тепло буде поширюватися через метал швидше, ніж через бетон.
Як ми можемо використовувати ці знання?
Ми можемо використовувати знання властивостей матеріалу для побудови ефективних пристроїв, будівель та іншої технології. Наприклад, властивості матеріалу, пов'язані з випромінюванням тепла, надзвичайно корисні при побудові пасивних сонячних споруд. У пасивній сонячній будівлі важливо використовувати матеріал, який буде зберігати денну сонячну енергію та повільно випромінювати її протягом ночі. У дизайні будівлі цю властивість називають матеріалами "теплова маса".