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A areia é uma mistura de grãos finos de um mineral chamado quartzo ou sílica, cuja fórmula molecular é SiO2. Ela é um dos vários materiais comumente usados para armazenar calor em sistemas solares térmicos.
Identificação
O calor específico mede a quantidade de energia térmica necessária para aumentar a temperatura de uma dada substância; ele geralmente é medido em joules por quilograma e por graus Celsius ou, na química, em joules por moles por graus Kelvin. O calor específico da areia de quartzo é de 830 J/kg.ºC, o que significa que são necessários 830 joules de energia térmica para elevar a temperatura de 1 kg de areia de quartzo em 1ºC.
Importância
Ao alterar sua temperatura, uma substância com calor específico maior absorve ou armazena mais energia do que uma substância com calor específico menor. A água, por exemplo, tem um calor específico de 4.186 J/kg.ºC, bem maior do que a areia e, nesse sentido, ela é um "reservatório" de calor melhor. Entretanto, o calor específico não é o único parâmetro importante, pois a condutividade de um material (a taxa na qual o calor é conduzido) e outras propriedades, como a densidade, também são relevantes.
Considerações
A areia pode ser um material de armazenamento de calor útil para algumas aplicações solares térmicas, embora a escolha do material dependa do tamanho do sistema e da quantidade de calor que espera ou precisa armazenar. Outras opções incluem materiais como pedra, cascalho, concreto ou sais de Glauber.