المحتوى
كل المواد تمتص وتعكس بعض الطاقة الشمسية. ومع ذلك ، فإن بعض المواد تمتص أكثر مما تعكس ، والعكس صحيح. تعتمد كمية الطاقة الشمسية التي سوف تمتصها المادة أو تعكسها على عدد من الخصائص الفيزيائية. تميل المواد الكثيفة إلى امتصاص الطاقة الشمسية أكثر من المواد الأقل كثافة. يؤثر اللون والطلاء أيضًا على كمية الطاقة الشمسية التي يمكن أن يمتصها الجسم أو ينعكسها.
خصائص المواد
كلما زادت كثافة المادة ، زادت قدرتها على امتصاص الطاقة الشمسية أيضًا. على سبيل المثال ، تمتص المواد الكثيفة ، مثل اللبن والأسمنت والطوب ، كمية كبيرة من الطاقة الشمسية. المواد الأقل كثافة ، مثل الستايروفوم وبعض الخشب ، لا تمتص الطاقة الشمسية. قد تختلف هذه الخصائص وفقا لطلاء المواد. على سبيل المثال ، إذا كانت مادة كثيفة مثل الخرسانة مطلية بطبقة عاكسة للغاية ، فلن تمتص هذه الكمية من الطاقة.
كيف يؤثر اللون على الامتصاص والانعكاس؟
تصل الطاقة الشمسية إلينا بأطوال موجية مختلفة. تشكل الأطوال الموجية المختلفة المرتبطة بالضوء المرئي الألوان المختلفة لقوس قزح. عندما نرى لون المواد ، فإننا نرى انعكاس هذا الطول الموجي للضوء. على سبيل المثال ، تعكس المواد الزرقاء الضوء الأزرق. المواد البيضاء تعكس كمية كبيرة من الضوء المرئي. المواد السوداء تمتص كمية كبيرة من الضوء المرئي. لذلك ، المواد المظلمة سوف تمتص طاقة شمسية أكثر من المواد الأخف وزنا.
أين تذهب الطاقة؟
عندما تمتص المادة الطاقة الشمسية ، يتم نقل الطاقة إلى ذرات تلك المادة. في النهاية ، يتم تحرير هذه المواد كحرارة. اعتمادًا على خصائص المادة ، يمكن أن تحدث هذه العملية بسرعات وكثافات مختلفة. على سبيل المثال ، ستطلق الخرسانة الحرارة ببطء ، بينما قد تشع قطعة من المعدن الحرارة بسرعة بعد امتصاصها. يرتبط الفرق في انبعاث الحرارة بالاختلاف في التوصيل الحراري للمواد. يدير المعدن الحرارة بسهولة أكبر من الخرسانة. لذلك ، ستنتشر الحرارة من خلال المعدن بشكل أسرع من الخرسانة.
كيف يمكننا استخدام هذه المعرفة؟
يمكننا استخدام المعرفة بخصائص المواد من أجل بناء الأجهزة والمباني وغيرها من التقنيات الفعالة. على سبيل المثال ، تعد خواص المواد المتعلقة بانبعاثات الحرارة مفيدة للغاية في بناء هياكل شمسية سلبية. في مبنى الطاقة الشمسية السلبي ، من المهم استخدام المواد التي تخزن أيام الطاقة الشمسية وتنبعث منها ببطء خلال الليل. في تصميم المبنى ، تسمى هذه الخاصية "الكتلة الحرارية" للمواد.