Quando si costruisce un pavimento per uso solare passivo o si utilizza una superficie di pietra per mantenere caldo il pane durante il servizio, è importante sapere quale tipo di roccia trattiene meglio il calore. La capacità di trattenere il calore è una funzione della capacità termica specifica e della densità della pietra. Un altro fattore nella scelta della pietra potrebbe essere la velocità con cui la pietra trasferisce il calore, chiamata conducibilità termica. Metti la capacità della pietra di accumulare calore insieme alla conduttività termica per trovare la pietra che assorbe il calore nel modo migliore e lo fa nel modo più rapido.
Pavimento in piastrelle di marmo a mosaico.La densità energetica della pietra
Muro di roccia all'aperto.La singola caratteristica più importante di una pietra che deve trattenere il calore è la misura della sua capacità termica specifica. Il calore specifico di un materiale è la quantità di energia necessaria per sollevare un chilo di materiale di un grado centigrado.
La seconda caratteristica più importante di una pietra utilizzata per assorbire il calore è la sua densità. Per due materiali lapidei con lo stesso calore specifico, la roccia più densa sarà più piccola e manterrà la stessa energia termica.
La densità di energia della pietra è il calore specifico moltiplicato per la sua densità su una base unitaria. Questo dà un numero che mostra quanto bene una roccia può accumulare calore, se ogni roccia ha le stesse dimensioni. La pietra con la più alta densità di energia avrà la più grande capacità di assorbire il calore, per un dato spessore o dimensione.
Quali pietre assorbono più calore?
Rocce di basalto.Per i materiali naturali comuni, le pietre con la più alta densità di energia (dall'alto al basso) sono gesso, pietra ollare, basalto, marmo, calcare, arenaria e granito.
Per i materiali artificiali comuni utilizzati nella costruzione, la pietra con la più alta densità energetica è il mattone refrattario, seguito da asfalto, cemento e mattoni regolari. Si noti che il calcestruzzo realizzato con pietra di basalto avrebbe una densità energetica superiore a quella realizzata con pietra calcarea.
Conduttività termica della pietra
Pavimento ri-piastrellante donna con piastrelle in pietra.Ogni materiale ha la capacità di trasferire calore a un materiale più freddo. La velocità con cui ciò accade si chiama conducibilità termica. I materiali con una maggiore conduttività termica trasferiscono il calore più facilmente. Questo è uno dei motivi per cui un pavimento in marmo sembra più fresco a piedi nudi di un pavimento in legno, anche se i due piani sono alla stessa temperatura.
Se una pietra ha un'alta conduttività termica, trasferirà anche il calore in un luogo più fresco il più rapidamente. Ciò significa che il calore verrà abbandonato rapidamente, quindi potrebbe non essere un tratto desiderabile per alcune applicazioni. Spesso sono necessari due tipi di pietra, uno che immagazzina bene il calore e un altro che isola.
Quale pietra assorbe più calore il più veloce?
Cucina moderna con pavimento in cemento.Pietre naturali ad alta densità energetica ed eccellente conducibilità termica sono la pietra ollare (di gran lunga la migliore) e il marmo. Queste sono forse le pietre migliori per assorbire rapidamente grandi quantità di calore. Alcuni tipi di granito possono essere buoni conduttori di calore, ma non sono ottimi per immagazzinare calore.
Sebbene il gesso trattiene bene il calore, agisce più come un isolante che un conduttore di calore. Il basalto, sebbene eccellente per trattenere il calore, trasferisce il calore lentamente.
Per i materiali da costruzione artificiali, i materiali con la più alta conduttività termica e una buona densità di calore sono calcestruzzo leggero e mattoni refrattari. Si noti che i migliori materiali naturali sono molto meglio di questi due materiali artificiali per riscaldare rapidamente e quindi immagazzinare il calore.
