Cocinas Solares (Física del calor)

Sólo una pequeña parte de la energía calórica y de la radiación luminosa total del Sol incide sobre la Tierra, y solamente una mínima fracción de ella ha sido aprovechada hasta ahora como fuente de energía. Las plantas se sirven de la energía solar para formar substancias complejas a partir del anhídrido carbónico y del agua. Posteriormente, estas sustancias se pueden usar como alimento, o como fuente de energía.
La energía solar llega a la tierra en una forma demasiado difusa para ser usada directamente como fuente de calor. Por ejemplo no se puede cocinar con ella, aún en pleno mediodía, en el ecuador, el agua contenida en un recipiente colocado al Sol no hierve. El recipiente solo recoge el calor que cae directamente sobre él, y esto es insuficiente para hacer hervir el agua. Si se quiere que la radiación solar que cae sobre una gran área sea útil, debe concentrarsela en una área mucho más pequeña. Esto se puede llevar a cabo fácilmente, con ayuda de lentes y espejos.
Con un lente convergente o convexa (más grueso en el centro que en los bordes)es posible concentrar los rayos solares en un punto sobre un papel. El papel empieza pronto a arder, ya que la lente concentra calor y luz (son tipo de radiación muy similares). Cuanto mayor sea la lente,mayor cantidad de radiación podrá interceptar y concentrar.
El hacer lentes grandes resulta costoso, por lo que la mayoría de los hornos solares se hacen con espejos.Un espejo cóncavo (como el cuenco de una cuchara) es mejor que una lente, en muchos aspectos. Los rayos paralelos del Sol chocan con el espejo y se reflejan en un solo punto, el foco principal. Si el espejo tuviera la forma de una esfera, no todos los rayos pasarían por el mismo punto después de reflejarse. Por eso, los espejos tienen una forma ligeramente diferente a la de un paraboloide. Esta forma tiene la propiedad de que todo rayo que incide en el espejo, al ser reflejado, pasa por el foco.
Si el espejo es suficientemente grande, se puede cocinar alimentos en su foco. En la práctica, se ha comprobado que el radio mínimo del espejo debe ser de 45 cm.y que debe de haber una distancia entre su polo y el foco (la distancia focal)también de 45cm. Si el espejo tiene medidas mucho mayores resulta difícil manejarlo, ya que a medida que el Sol se desplaza por el cielo, debe irse orientando hacia él también el espejo.