Περιεχόμενο
- Ιδιότητες υλικού
- Πώς το χρώμα επηρεάζει την απορρόφηση και την αντανάκλαση;
- Πού πηγαίνει η ενέργεια;
- Πώς μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή τη γνώση;
Κάθε υλικό απορροφά και αντανακλά κάποια ηλιακή ενέργεια. Ωστόσο, ορισμένα υλικά απορροφούν πολύ περισσότερο από ό, τι αντανακλούν, και αντίστροφα. Η ποσότητα ηλιακής ενέργειας που ένα υλικό απορροφά ή αντανακλά εξαρτάται από μια σειρά φυσικών ιδιοτήτων. Τα πυκνά υλικά τείνουν να απορροφούν περισσότερη ηλιακή ενέργεια από λιγότερο πυκνά υλικά. Το χρώμα και η επίστρωση επηρεάζουν επίσης την ποσότητα ηλιακής ενέργειας που μπορεί να απορροφήσει ή να αντικατοπτρίσει ένα αντικείμενο.
Ιδιότητες υλικού
Καθώς αυξάνεται η πυκνότητα ενός υλικού, η ικανότητά του να απορροφά την ηλιακή ενέργεια συνήθως αυξάνεται επίσης. Για παράδειγμα, τα πυκνά υλικά, όπως το πέλμα, το σκυρόδεμα και το τούβλο, απορροφούν μια μεγάλη ποσότητα ηλιακής ενέργειας. Λιγότερο πυκνά υλικά, όπως το Styrofoam και κάποιο ξύλο, δεν απορροφούν τόσο πολύ ηλιακή ενέργεια. Αυτές οι ιδιότητες μπορεί να ποικίλουν ανάλογα με την επικάλυψη του υλικού. Για παράδειγμα, εάν ένα πυκνό υλικό, όπως το σκυρόδεμα, επικαλύπτεται με μια εξαιρετικά αντανακλαστική επικάλυψη, δεν απορροφά τόσο πολύ ενέργεια.
Πώς το χρώμα επηρεάζει την απορρόφηση και την αντανάκλαση;
Η ηλιακή ενέργεια φτάνει σε διαφορετικά μήκη κύματος. Τα διαφορετικά μήκη κύματος που σχετίζονται με το ορατό φως αποτελούν τα διαφορετικά χρώματα του ουράνιου τόξου. Όταν βλέπουμε ένα χρώμα υλικών, βλέπουμε την αντανάκλαση αυτού του μήκους κύματος φωτός. Για παράδειγμα, ένα μπλε υλικό αντανακλά το μπλε φως. Τα λευκά υλικά αντικατοπτρίζουν μια μεγάλη ποσότητα ορατού φωτός. Τα μαύρα υλικά απορροφούν μια μεγάλη ποσότητα ορατού φωτός. Επομένως, τα πιο σκούρα υλικά απορροφούν περισσότερη ηλιακή ενέργεια από τα ελαφρύτερα υλικά.
Πού πηγαίνει η ενέργεια;
Όταν ένα υλικό απορροφά την ηλιακή ενέργεια, η ενέργεια μεταφέρεται στα άτομα του υλικού αυτού. Τελικά, το υλικό αυτό απελευθερώνεται ως θερμότητα. Ανάλογα με τις ιδιότητες του υλικού, αυτή η διαδικασία μπορεί να συμβεί με διαφορετικές ταχύτητες και εντάσεις. Για παράδειγμα, το σκυρόδεμα θα απελευθερώσει θερμότητα αργά, ενώ ένα κομμάτι μετάλλου μπορεί να ακτινοβολεί θερμότητα γρήγορα αφού το απορροφήσει. Η διαφορά στην εκπομπή θερμότητας σχετίζεται με τη διαφορά στην θερμική αγωγιμότητα των υλικών. Το μέταλλο παράγει θερμότητα πιο εύκολα από το σκυρόδεμα. Ως εκ τούτου, η θερμότητα θα εξαπλωθεί μέσω του μετάλλου πιο γρήγορα από ό, τι μέσω του σκυροδέματος.
Πώς μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή τη γνώση;
Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις γνώσεις των υλικών ιδιοτήτων για την κατασκευή αποτελεσματικών συσκευών, κτιρίων και άλλων τεχνολογιών. Για παράδειγμα, οι ιδιότητες υλικών που σχετίζονται με την εκπομπή θερμότητας είναι εξαιρετικά χρήσιμες για την κατασκευή παθητικών ηλιακών κατασκευών. Σε ένα παθητικό ηλιακό κτίριο, είναι σημαντικό να χρησιμοποιήσετε υλικό που θα αποθηκεύσει τις ημέρες ηλιακής ενέργειας και σιγά-σιγά το εκπέμπει όλη τη νύχτα. Στον σχεδιασμό κτιρίων, η ιδιότητα αυτή ονομάζεται υλικά "θερμική μάζα".