Artikel zur Physik: Wärmestrahlung und deren Beispiele
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- Dieses Thema hat 28 Antworten und 12 Teilnehmer, und wurde zuletzt aktualisiert vor 15 Jahren, 10 Monaten von Hawk.
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AutorBeiträge
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18. August 2003 um 16:08 Uhr #472115NicoTeilnehmer
Hier stellt euch Sascha kurz und bündig die Strahlung vor. Woher sie kommt, wie sie sich auswirkt und was man bei ihrer Berechnung beachten muss. Ein anschauliches Diagramm für vergleichende Werte darf natürlich auch nicht fehlen.
Grundlegendes
“Der Wärmeübergang erfolgt immer in Richtung der niedrigeren Temperatur.”
“Jeder Körper mit einer Temperatur über 0K (-273°C) gibt elektromagnetische Strahlung ab. Liegt hierbei ein theoretisches Maximum vor, so spricht man von einem schwarzen Körper.”
…
(Nachtrag:
Wer den Artikel noch nicht gefunden hat: http://www.meisterkuehler.de/computer/meisterkuehler_v2/meisterkuehler_Physik-Waermestrahlung.htmlSo Leute, wenn’s Probleme mit den Seiten oder im Verständnis gibt, könnt ihr hier die Fragen stellen, die dann hoffentlich schnell mit passenden Antworten versehen werden können.
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18. September 2003 um 19:09 Uhr #506405orw.AnonymousTeilnehmer
Im Artikel gibt es einen Fehler. Die Fläche A ist wesentlich größer, deshalb haben die Kühler ja Lamellen etc. Mein (alter) Kühlkörper kommt auf ca 4cm*5cm*20Lamellen*2Seiten=800cm^2, also ca da 200fache. Andererseits strahlen die innenliegenden Flächen ja in die Richtung der anderen Flächen, somit dürfte das Ganze ergebnis um ca eine Zehnerpotenz niedriger Liegen.
Natürlich ist der Effekt der Konvektion (Wärmeübertragung direkt auf die Luft) der endscheidende, hier kann sich bei geeigneter Konstruktion die ganze Oberfläche des Kühlkörpers an der Wärmeabgabe beteiligen..mfg Sebatian
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18. September 2003 um 22:09 Uhr #506426Raoul DukeTeilnehmer
hi hi hi,
ich denke, dass du dich auf das Rechenbeispiel beziehst. du hast schon recht, die flächen scheinen insgesamt etwas klein gewählt, es werden nur 2 seiten berücksichtigt. ein fehler der in kauf genommen wurde 🙂
leider hat sich aber bei deiner rechnung ein ähnlicher fehler eingeschlichen
wir gehen mal von aus, dass die lamellen eine mehr oder minder gleiche temperatur haben oder besser ihr temperaturverlauf gleich ist, somit haben die lamellen an gleicher stelle gleiche temperaturen und geben keine wärme ab, da die strahlen auf flächen gleicher temperatur treffen, strahlung verläuft immer senkrecht (normal)
grundsätzlich müssen alle inneren lamellen auf diese art rausgenommen werden, und uns bleiben nur noch die außenflächen bzw 4 stück davon, die 5. sitz auf der cpu, die 6. unterm lüfter und strahlt nicht (sehr wenig )
ein bißchen strahlung könnte vielleicht aus dem innern kommen, da ja oberflächenrauhigkeiten da sind, aber ich glaube, dass kann man getrost vernächlässigendie lamellen dienen als oberflächenvergrößerung für die konvektion, aber ich kann dich beruhigen. die wärmestrahlung spielt am lüfter sowieso keine rolle, da wie du schon richtig gesagt hast, hier die konvektion greift
hatte mal mit anderen werte gerechnet und kam auf ganze 1,5W bei der strahlung, also alles andere als der rede wert
da du dich so fürs thema interessierst, warum meldest du dich nicht im forum an, wir können immer wieder neue unterstützung gebrauchen 🙂
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18. September 2003 um 23:09 Uhr #506430NicoTeilnehmer
Ups …
… ich hatte vergessen meinen Beitrag abzuschicken.
Aber da der Duke es nun schon ausreichend erklärt hat, brauche ich das ja nicht zu wiederholen.Auch kann ich mich seiner Aufforderung zur Anmeldung nur anschließen.
Also Seba(s)tian – meld dich, wir freuen uns 🙂P.S.: 6 Raumseiten richtig, aber mein Kühlkörper ist oben und an 2 Seiten offen – also bleiben zur Berechnung nur 3 Seiten übring. Da die Temperaturdifferenz an der Kühlkörperunterseite und alles rund um die CPU sehr klein sind, bleiben 2 zu berücksichtigende Seiten übrig. Diese habe ich in die Rechnung einfließen lassen (‘:wink:’).
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23. September 2003 um 0:09 Uhr #506523SebastianTeilnehmer
Nico said:
Auch kann ich mich seiner Aufforderung zur Anmeldung nur anschließen.
Also Seba(s)tian – meld dich, wir freuen uns 🙂Ok, hier bin ich.
Raoul Duke said:
leider hat sich aber bei deiner rechnung ein ähnlicher fehler eingeschlichen
[…]strahlung verläuft immer senkrecht (normal)Ein Fehler im Ansatz, klar. Den habe ich ja schon angedeutet (“Andererseits strahlen die innenliegenden Flächen ja in die Richtung der anderen Flächen”). Mir ging es eher darum einen Fehler im ursprünglichen Beitrag deutlich zu machen. Daß mir dabei _auch_ ein Fehler unterlief … *duck*.
Daß die Strahlung immer senkrecht verläuft ist allerdings falsch, sie geht von jedem Punkt kugelförmig aus (Huygens), rein rechnerisch ist dies allerdings für die Strahlungsleistung egal.
mfg Sebastian
BTW: Eure Links in den Postings sind zT fehlerhaft, oftmals ist die abschlieschende Klammer mit in die Adresse gerutscht.
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23. September 2003 um 2:09 Uhr #506526NicoTeilnehmer
Hallo Sebastian,
schön dich hier als Mitglied zu sehen. 🙂Also ducken brauchst du dich ganz gewiss nicht, wo doch kaum einer fehlerfrei ist und ich schon gar nicht.
Das mit dem Huygens’schen Prinzip ist ja richtig – auch das verschwindet in der in Kauf genommenen Fehlerversenkung. Ich und der Duke/Sascha haben in den ersten Beitragsversionen versucht, uns erst einmal auf das wesentlichste der einzelnen Themen zu beschränken – also ist nicht alles vollständig. Wir werden uns aber bemühen, das in den nächsten Beitragsversionen zu verbessern. Grund: Unsere Leser sind doch nicht so unwissend wie wir zunächst angenommen haben – also könne wir dann doch konkreter werden. (Man möge mir bitte diesen Satz verzeihen) Und jetzt kommt der Spagat: Abzuwägen, was und wie man was in die richtige Reihenfolge bringt – Pädagogen sind wir leider nicht, also fällts ein wenig schwerer – aber wir packen’s an.
Da du ja auch nicht gerade unbeholfen in dieser Hinsicht zu sein scheinst, gilt natürlich auch für dich der Aufruf auch selbst spannende Artikel zu schreiben. So kannst du ja dann noch aktiver am Forum teilnehmen – clevere Kerlchen suchen wir immer.Also dann, bis die Tage
Nico
P.S.: Das Klammerproblem kenne ich noch nicht – ich sage aber dem Rolf (Admin) Bescheid. <<< Danke für den Hinweis
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23. September 2003 um 12:09 Uhr #506545NeptunModerator
BEISCHEID !
*grins* .. aber der Admin sieht und liest alles 🙂
Herzlich Willkommen in Forum Sebastian !!!
Sag mal, wo du die Link Fehler entdeckt hast, den ich habe alles (oder fast?) geprüft und mir ist nichts aufgefallen….
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23. September 2003 um 13:09 Uhr #506548NicoTeilnehmer
hat sich doch schon erledigt Rolf.
Sebastian meinte die Links, die ich in die Einführungsbeiträge kopiert hatte. Die hatte ich doch in Klammern eingeschlossen und der LINK-Interpreter meinte, dass meine ausführende Klammer mit zur HTML-Adresse gehört – deshalb funzten wohl die Links nicht. Ich hoffe nur, dass ich keinen vergessen habe. -
30. September 2003 um 17:09 Uhr #506912orw.AnonymousTeilnehmer
“Der Wärmeübergang erfolgt immer in Richtung der niedrigeren Temperatur.”
Dieser Satz gilt nur für Berührung und Konvektion, NICHT für die Wärmestahlung. Bei Wärmestrahlung geht die Wärme immer vom strahlenden Körper weg. Jeder Körper mit einer Temperatur über dem absoluten Nullpunkt strahlt Wärme ab. Natürlich wird er aus der Umgebung auch von Wärmestrahlen getroffen und absorbiert, falls er nicht 100% reflektiert, einen Teil der auftreffenden Wärmestrahlung, indem er diese wieder in elementare Bewegungswärme (Bewegung der Atome) umwandelt.
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30. September 2003 um 20:09 Uhr #506921Raoul DukeTeilnehmer
mit dem, dass beide beide körper wärme ausstrahlen, ist ja richtig, klar keine frage.
es strahlen sich beide körper gegenseitig an. beide nehmen sowohl wärme auf, als geben auch welche ab. bildet man nun die differenz der beiden wärmen, die körper an den partner abstrahlen, so erhält man einen wert dem der kältere körper mehr aufnimmt als er abstrahlt, also geht der wärmeübergang in seine richtung 🙂 -
23. November 2003 um 23:11 Uhr #509499orw.AnonymousTeilnehmer
Ich danke euch so sehr,das ihr das zeug so leichtverständlich über die Wärmestrahlung geschrieben habt.
das zeug brauchte ich nämlich für meinen Physikvortag um meine 5 auszubessern.
Gott sei dank jetzt bin ich gerettet,dadurch das ich euren text sogar verstanden habe.
Ich habe überall nach sowas gesucht.Und überall stand da so ‘n Kaudawelsch.das keine sau kapiert hat.
Danke danke danke.
[shadow=red]Mfg jenny[/shadow] -
24. November 2003 um 0:11 Uhr #509502NicoTeilnehmer
Freut uns, dass wir helfen konnten.
Das bestärkt uns noch mehr in unserer Arbeit.
Viel Erfolg noch – Jenny 😉 -
24. November 2003 um 6:11 Uhr #509509CannonTeilnehmer
Immerhin scheinen diese Physikthemen ja nicht nur interessant für Overclocker und Wasserkühler zu sein. Das ist natürlich sehr schön, so als Nebeneffekt. 🙂
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24. November 2003 um 8:11 Uhr #509512NeptunModerator
Jenny said:
Ich danke euch so sehr,das ihr das zeug so leichtverständlich über die Wärmestrahlung geschrieben habt.
das zeug brauchte ich nämlich für meinen Physikvortag um meine 5 auszubessern.Warte ab, bis die Rechnung kommt 😈
Jenny said:
Gott sei dank jetzt bin ich gerettet,dadurch das ich euren text sogar verstanden habe.Danke danke danke.
[shadow=red]Mfg jenny[/shadow]ohoh, das kostet extra 😀
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24. November 2003 um 16:11 Uhr #509564HawkTeilnehmer
Typisch Neptun, jetzt sind mal 2 Mädels hier zur Abwechslung und er muß die erste schon wieder vergraulen 😉
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24. November 2003 um 16:11 Uhr #509567NeptunModerator
mach Dir nichts vor, die kommen doch nur vorbei,
wenn Sie Ihre Schulaufgaben nicht auf die Kette kriegen 🙂Aber zum glück gibt es hier ja immer sehr hilfsbereite Leute, gelle?! 🙂
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23. März 2004 um 11:03 Uhr #517885orw.AnonymousTeilnehmer
Hallo zusammen!
Habe mit Interesse den oben stehenden Artikel gelesen. Jedoch ist mir noch einiges unklar, daher dachte ich, ich wende mich mal an die hier versammelte Kompetenz.
Mit folgendem Vergleich komme ich nicht ganz klar:
“Aus der Stefan-Bolzmann-Gleichung lässt sich hieraus ein Maximum an Strahlung errechnen. Dieses Maximum ist aber nur theoretischer Natur […] Die Bezeichnung für einen solchen Körper lautet “schwarzer Körper”. Das der Name “Schwarz” gewählt wurde, lässt sich am Beispiel der Farben erklären. Im Licht, so wie wir es kennen, sind alle Farben enthalten. […] Der reflektierte Anteil ist das, was wir als Farbe wahrnehmen. […] Werden alle Farben absorbiert, so sehen wir schwarz; umgekehrt, werden alle reflektiert, so sehen wir weiß.”
Ein farblich schwarzer Körper aborbiert alle Bereiche des sichtbaren Lichts. Ein schwarzer Körper im Sinne der Wärmeabstrahlung gibt aber ein Maximum an Wärmestrahlung ab. Ist das nicht widersprüchlich? Müsste man nicht eigentlich von einem “weissen Körper” sprechen? Oder hab ich da etwas falsch verstanden?
Wenn ich den Artikel richtig verstanden habe, dann eignen sich spiegelnde oder auch helle Flächen grundsätzlich schlecht als Wärmeabstrahler. Dunkle/schwarze Flächen wären dagegen besser? Wenn man nun einen gegebenen Kühlkörper mattschwarz lackieren würde, so würde das (theoretisch) die Wärmeabstrahlung verbessern?
Fragen über Fragen, aber ihr habt mich neugierig gemacht 😉
Cheers,
Loki.
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23. März 2004 um 12:03 Uhr #517886NeptunModerator
Anonymous said:
Hallo zusammen!Fragen über Fragen, aber ihr habt mich neugierig gemacht 😉
Cheers,
Loki.dann melde Dich doch hier im Forum an, ist kostenlos.
Und mit Leute, die einen Namen haben (außer Gast) läßt es sich leichter quatschen 😉 -
23. März 2004 um 13:03 Uhr #517888CannonTeilnehmer
Wenn ich den Artikel richtig verstanden habe, dann eignen sich spiegelnde oder auch helle Flächen grundsätzlich schlecht als Wärmeabstrahler. Dunkle/schwarze Flächen wären dagegen besser? Wenn man nun einen gegebenen Kühlkörper mattschwarz lackieren würde, so würde das (theoretisch) die Wärmeabstrahlung verbessern?
Genau so. Denn sicher kennst Du das schon von einigen anderen gebräuchlichen Sachen. Schwarzes oder weißes T-Shirt im Sommer. Denn im schwarzen Shirt wird dir auch wärmer werden. Man muss halt nur beachten von welcher Richtung die Strahlung kommt. Beim Kühlkörper kommt die ja von innen und beim T-Shirt von außen.
Und genau so verhält es sich auf deine Frage davor. Sieh so einen schwarzen Körper einfach als Strahlenfänger, der die auf der anderen Seite wieder abgibt.
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24. März 2004 um 16:03 Uhr #517993orw.AnonymousTeilnehmer
Hallo zusammen!
@Neptun: würde ich ja machen, hab aber keine Email-Adresse die zur Anmeldung erforderlich ist (Arbeitsplatzrechner). Unglaublich aber wahr: habe privat kein Internet 🙁
@Cannon: Besten Dank für deine Antwort. Leider hab ich’s immer noch nicht wirklich verstanden. Gerade das Beispiel mit dem T-Shirt belegt meiner (vermutlich falschen) Ansicht nach doch, dass schwarze Körper keine besseren Wärmeabstahler sind. Denn sonst dürfte mir nicht wärmer sein als im weissen T-Shirt weil ja das schwarze Shirt meine Körperwärme besser an die Umgebungsluft abstrahlt als ein weisses Shirt. Die Tatsachen sprechen aber dagegen.
@all: Dass ein schwarzer Körper besser Wärmestrahlung aufnimmt weiß ich (Beispiel Solardusche) und kann ich nachvollziehen (Absorption von Strahlung).
Was mir aber immer noch nicht einleuchtet ist, warum ein schwarzer Körper besser Wärme abstrahlt.
Wenn ich einen Kühlkörper habe – z. B. aus Aluminium – und die der Hitzequelle zugewandte Oberfläche ist unbehandelt, dann würde der Kühlkörper die Wärmeenergie übernehmen. Nehmen wir an, die Aussenseiten des Kühlkörpers sind schwarz lackiert. Ich würde nun eigentlich erwarten, dass der Kühlkörper eine schlechtere Wärmeabstrahlfähigkeit besitzt als ein nicht lackierter weil durch die schwarze Farbe zusäztliche Energie aus der Umgebung “eingefangen” wird (durch Absorption).Cheers,
Loki.
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24. März 2004 um 17:03 Uhr #518005HawkTeilnehmer
Das wird ja schon fast philosophisch hier 🙂
Ich nehme mal an es kommt darauf an wo die wärmere Seite ist.
Bei den Kühllamellen ist es so das wenn man die weiß lackiert hat man ja auch von innen, also von den Kühllamellen aus gesehen, eine weiße Schicht, also wird die Wärmestrahlung wieder nach innen reflektiert, quasi zurück zu den Kühllamellen.
Bei einer schwarzen Lackierung sollte also genau das Gegenteil passieren.
Und da der Radiator wärmer ist als die Umgebungsluft wird die Wärme doch nach außen abgegeben. Darum soll man den Radiator auch nur dünn lackieren damit die schwarze Farben keine Wärme speichert und möglichst kaum den Wärmeübergang verhindert.
Oh Mann, kompliziertes Thema. -
27. März 2004 um 23:03 Uhr #518243Raoul DukeTeilnehmer
grundsätzlich ist die fähigkeit wärme durch strahlung abzugeben das selbe wie sie aufzunehmen, jedenfalls physikalisch gesehen 🙂
und wie es bei allen wärmeübergängen der fall ist, kommt es darauf an, welcher körper die niedrigere temperatur hat, denn der übergäng geht immer von der hohen zur niedrigeren temperatur
wärmestrahlung ist ein form der elektromagnetischen strahulng also von der selben natur wie das licht
@hawk
die farbe hat nichts mit der fähigkeit zu tun energie zu speichern, dass hängt allein von der wärmekapazität ab. das dünne lackieren hat mit dem wärmeÜBERGANG zu tun, da die schicht durchdrungen werden muss und nunmal lacke schlechte leiter sind -
12. April 2008 um 16:04 Uhr #745461EmreTeilnehmer
ich check das immer noch nicht
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19. Juni 2008 um 20:06 Uhr #759359ice-waterTeilnehmer
habe auch mal eine Frage:Wenn man mit einer Wärmebildkamera auf einen Spiegel schaut, wird man die Wärmestrahlung von dem Spiegelbild sehen oder?Angenommen der Spiegel hat einen Reflexionsgrad von 96%(glaube das hat Silber), sieht man dann das Wärmebild zu 96% vom Spiegelbild und zu 4% von Spiegel selbst?Wenn ja, könnte man ja eine homogene Fläche spiegeln, dann von hinten den Spiegel mit z.B. einem Heißluftfön punktuell erhitzen und bekommt dann ein Wärmebild welches an dem Erhitzungspunkt zum Warmen verzerrt?MfG Ice
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19. Juni 2008 um 23:06 Uhr #759399VampyrTeilnehmer
Die sog. Wärmestrahlung ist nichts anderes als Licht, nur dass man sie für gewöhnlich nicht sehen kann.
Jeder Körper mit einer Temperatur über 0K gibt Wärmestarlung ab. Deren Frequenz steigt mit der Temperatur. Das ist der Grund, warum beispielsweise metall glüht, wenn man es erwärmt. Dann erreicht die Wärmestrahlung nämlich den sichtbaren Bereich und wird vom Auge als Licht wahrgenommen. -
20. Juni 2008 um 0:06 Uhr #759405VJoe2maxTeilnehmer
Naja – diese Erklärung ist etwas dürftig :roll:Richtig ist, dass Wärmestrahlung als Infrarotlicht aufgefasst werden kann und somit wie jedes andere Licht eine quantifizierte elektromagnetische Welle darstellt. Die Wellenlängen von IR-Licht (Wärmestrahlung) sind jedoch größer als die des sichtbaren Spektrums und zeigen folglich auch andere optische Eigenschaften. Ob IR-Licht von einem optischen Spiegel gut reflektiert wird, kann man also nicht so pauschal beantworten. Da der Infrarotbereich direkt ans sichtbare Spektrum in Richtung niedriger Frequenzen und Quantenenergien anschließt, spiegelt die metallische Reflexionsschicht optischer Spiegel es jedoch problemlos. Erst Licht mit sehr hohen Quantenenergienen (hochfrequentes Licht – z.B. Röntgen, Gamma, Höhenstrahlung) lässt sich nicht mehr ohne Weiteres konventionell reflektieren. Das Problem bei der Reflexion von IR-Licht besteht jedoch im Glasträger konventioneller optischer Spiegel. Das Glas absorbiert die Infrarotstrahlung (ganz oder teilweise). Infrarotspiegel sind daher in der Regel blanke Metallspiegel die häufig noch mit einer dielektrischen Verstärkungsschicht ausgestattet sind.Eine günstige Quelle für derartige Metallspiegel (allerdings recht kleinflächig) stellen die rodiumbedampften Spiegel aus der Strahlführung von defekten Faxgeräten, Scannern und Kopierern dar. Auch diese Spiegel haben ein Glassubstrat, aber dieses dient vor allem als Träger für die offen liegende Reflexionsschicht. Infrarotlicht reflektieren diese Spiegel also über die metallbedampfte Seite. Die Rückseite (Glasseite) reflektiert dagegen vor allem Licht des sichtbaren Spektrums.Der kurzwelligere Bereich (UV) in der Nähe des sichtbaren Spektrums wird btw durch die meisten Gläser ebenfalls geblockt ;)Infrarotlicht ist aufgrund seiner optischen Eigenschaften auch schwerer zu bündeln. Hochwertige Infrarotoptiken von Wärmebildkameras sind aber auch allein schon wegen der gut IR-durchlässigen Werkstoffe und der notwendigen speziellen Vergütung sehr teuer.BTW: Schön alt der Thread 🙄 – das Spam-Posting von Emre darf wohl als Leichenschänderei betrachtet werden.
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20. Juni 2008 um 9:06 Uhr #759416ice-waterTeilnehmer
Danke für die Erklärung.;)
VJoe2max;314465 said:
…
BTW: Schön alt der Thread 🙄 – das Spam-Posting von Emre darf wohl als Leichenschänderei betrachtet werden.Das ist ein als “wichtig” gestickter Fred…daher ist er immer aktuell 8-[
Habe mal noch eine Frage:
Wie ist denn so die generelle Energieverteilung des gesammten Lichtspecktrums?
Nehmen wir an, draußen unter freiem Himmel.
Wenn man sagt, die summe ist 1, ist dann z.B. 1/3 Infrarot; 1/3 sichtbares Licht; 1/3 UV?
Denn wenn all dieses Licht auf einen Körper trifft wird die nicht reflektierte Strahlung ja in Wärme umgewandelt. -
20. Juni 2008 um 10:06 Uhr #759419
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20. Juni 2008 um 11:06 Uhr #759381ulvTeilnehmer
Oder noch etwas schöner: de.wikipedia.org 😉
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