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grundlagen:strahlungsgesetze

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grundlagen:strahlungsgesetze [2024/12/18 17:51] – [Das STEFAN-BOLTZMANNsche Strahlungsgesetz] wfeistgrundlagen:strahlungsgesetze [2024/12/18 17:53] (aktuell) – [Der Emissionsgrad] wfeist
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 |Sonne: |   5800 K|  500 nm|  |Sonne: |   5800 K|  500 nm| 
 |Heizstrahler: |   800 K|  3,6 µm|  |Heizstrahler: |   800 K|  3,6 µm| 
-|Innenwand: |   295 K|  9,8 µm| +|Innenwand in einem\\ Wohnhaus: |   295 K|  9,8 µm| 
 |Tiefkühltruhe: |   243 K|   12 µm|  |Tiefkühltruhe: |   243 K|   12 µm| 
 |flüssiger Stickstoff: |   77 K|   38 µm| |flüssiger Stickstoff: |   77 K|   38 µm|
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 ${\displaystyle \varepsilon(\lambda):=\frac{\dot{q}_\lambda} {\dot{q}_{Schwarzköper}} }$  ${\displaystyle \varepsilon(\lambda):=\frac{\dot{q}_\lambda} {\dot{q}_{Schwarzköper}} }$ 
  
-Der Wert von $\varepsilon(\lambda)$ ist immer kleiner (gleich) eins. Ein 'grauer Körper' ist eine grobe Näherung für einen nicht-schwarzen Körper. Er ist durch ein konstantes (von der Wellenlänge unabhängiges) Emissionsvermögen gekennzeichnet. Für einen grauen Körper gilt: $\varepsilon(\lambda)=\varepsilon $    <sub>(=constant)</sub>.      Oft haben wir die Situation, dass das Emissionsvermögen in einem bestimmten Wellenlängenbereich "hoch ist" (dort also guter Strahler oder Absorber) und in einem anderen besonders niedrig (dort also guter Reflektor). So eine Oberfläche nennen wir dann "selektiv". Das wird oft bewusst durch eine Beschichtung so eingestellt, wir sprechen dann von einer "selektiven Beschichtung" - und solche bilden ein hohes Potential für effiziente Energieanwendung, wie wir im Folgenden noch sehen werden.+Der Wert von $\varepsilon(\lambda)$ ist immer kleiner (gleich) eins. Ein 'grauer Körper' ist eine grobe Näherung für einen nicht-schwarzen Körper. Er ist durch ein konstantes (von der Wellenlänge unabhängiges) Emissionsvermögen gekennzeichnet. Für einen grauen Körper gilt: $\varepsilon(\lambda)=\varepsilon $  <sub>(=constant)</sub>.      Oft haben wir die Situation, dass das Emissionsvermögen in einem bestimmten Wellenlängenbereich "hoch ist" (dort also guter Strahler oder Absorber) und in einem anderen besonders niedrig (dort also guter Reflektor). So eine Oberfläche nennen wir dann "selektiv". Das wird oft bewusst durch eine Beschichtung so eingestellt, wir sprechen dann von einer "selektiven Beschichtung" - und solche bilden ein hohes Potential für effiziente Energieanwendung, wie wir im Folgenden noch sehen werden.
    
 |//Einige Beispiele für (näherungsweise ideale)\\ Strahler mit Temperaturen in °C sowie \\ in Kelvin (K); mit den jeweils zugehörigen\\ Strahlungswärmestromdichten in W/m² und den Wellenlängen\\ der jeweiligen Maxima der Strahlung. \\ In unserer gewohnten Umgebung\\ liegen die Leistungen zwischen um 250 und 1000 W/m².\\ Schon ein rotglühendes Metall (525 °C)\\ strahlt mit um 23 kW/m² ziemlich stark ab.\\ Warum es schmerzt, nahe neben einem\\ geöffneten Töpferofen zustehen (202 kW/m²)\\ wird auch deutlich.\\ Die Nähe der Sonnenoberfläche (63 MW/m²) sollte\\ gemieden werden.\\ Die Abstrahlungsleistung der Haut\\ erscheint auf den ersten Blick sehr hoch -\\ jedoch, es kommt ja eine ähnlich hohe\\ Strahlungsleistung "zurück",\\ relevant für das Empfinden ist die\\ Differenz von Ab- und Zustrahlung (5.Spalte).   // | {{ :grundlagen:5_waermestrahlung_2018.png?480 |}}| |//Einige Beispiele für (näherungsweise ideale)\\ Strahler mit Temperaturen in °C sowie \\ in Kelvin (K); mit den jeweils zugehörigen\\ Strahlungswärmestromdichten in W/m² und den Wellenlängen\\ der jeweiligen Maxima der Strahlung. \\ In unserer gewohnten Umgebung\\ liegen die Leistungen zwischen um 250 und 1000 W/m².\\ Schon ein rotglühendes Metall (525 °C)\\ strahlt mit um 23 kW/m² ziemlich stark ab.\\ Warum es schmerzt, nahe neben einem\\ geöffneten Töpferofen zustehen (202 kW/m²)\\ wird auch deutlich.\\ Die Nähe der Sonnenoberfläche (63 MW/m²) sollte\\ gemieden werden.\\ Die Abstrahlungsleistung der Haut\\ erscheint auf den ersten Blick sehr hoch -\\ jedoch, es kommt ja eine ähnlich hohe\\ Strahlungsleistung "zurück",\\ relevant für das Empfinden ist die\\ Differenz von Ab- und Zustrahlung (5.Spalte).   // | {{ :grundlagen:5_waermestrahlung_2018.png?480 |}}|
grundlagen/strahlungsgesetze.1734540666.txt.gz · Zuletzt geändert: von wfeist