Содержание
- Свойства материала
- Как цвет влияет на поглощение и отражение?
- Куда уходит энергия?
- Как мы можем использовать это знание?
Каждый материал поглощает и отражает солнечную энергию. Однако некоторые материалы поглощают гораздо больше, чем отражают, и наоборот. Количество солнечной энергии, которую материал будет поглощать или отражать, зависит от ряда физических свойств. Плотные материалы имеют тенденцию поглощать больше солнечной энергии, чем менее плотные материалы. Цвет и покрытие также влияют на количество солнечной энергии, которую объект может поглощать или отражать.
Свойства материала
Поскольку плотность материала увеличивается, его способность поглощать солнечную энергию обычно также увеличивается. Например, плотные материалы, такие как саман, бетон и кирпич, поглощают большое количество солнечной энергии. Менее плотные материалы, такие как пенопласт и немного дерева, не поглощают столько солнечной энергии. Эти свойства могут варьироваться в зависимости от покрытия материала. Например, если бы плотный материал, такой как бетон, был покрыт высокоотражающим покрытием, он бы не поглощал столько энергии.
Как цвет влияет на поглощение и отражение?
Солнечная энергия достигает нас на разных длинах волн. Различные длины волн, связанные с видимым светом, составляют различные цвета радуги. Когда мы видим цвет материалов, мы видим отражение этой длины волны света. Например, синий материал отражает синий свет. Белые материалы отражают большое количество видимого света. Черные материалы поглощают большое количество видимого света. Поэтому более темные материалы будут поглощать больше солнечной энергии, чем более светлые материалы.
Куда уходит энергия?
Когда материал поглощает солнечную энергию, энергия передается атомам в этом материале. В конце концов, этот материал выделяется в виде тепла. В зависимости от свойств материала этот процесс может происходить с разными скоростями и интенсивностями. Например, бетон будет медленно выделять тепло, тогда как кусок металла может быстро излучать тепло после его поглощения. Разница в тепловыделении связана с разницей в теплопроводности материалов. Металл проводит тепло быстрее, чем бетон. Следовательно, тепло будет распространяться через металл быстрее, чем через бетон.
Как мы можем использовать это знание?
Мы можем использовать знания о свойствах материала, чтобы создавать эффективные устройства, здания и другие технологии. Например, свойства материала, связанные с выделением тепла, чрезвычайно полезны при создании пассивных солнечных структур. В пассивном солнечном здании важно использовать материал, который будет накапливать дневную солнечную энергию и медленно излучать ее в течение ночи. В проектировании зданий это свойство материалов называют «тепловой массой».